具有均匀天空背景的高精度静态星模拟器设计

为解决现有星模拟器只关注星图模拟精度而忽略天空背景模拟的问题,设计了具有均匀天空背景的高精度静态星模拟器.重点阐述星模拟器的组成和工作原理,详细论述光学系统优化设计方法.根据模拟器光学系统透镜大、精度高的特点,采用筒套筒的镜筒设计形式;为了保证星图模拟精度,采用激光直写技术制作星点板,刻划精度优于±1μm.测试结果表明:设计的具有均匀天空背景的高精度静态星模拟器的星图模拟精度优于3″,天空背景均匀性优于95％,满足导航敏感器的高精度地面标定与功能测试需求.     

具有均匀天空背景的高精度静态星模拟器设计（英文）

为解决现有星模拟器只关注星图模拟精度而忽略天空背景模拟的问题,设计了具有均匀天空背景的高精度静态星模拟器.重点阐述星模拟器的组成和工作原理,详细论述光学系统优化设计方法.根据模拟器光学系统透镜大、精度高的特点,采用筒套筒的镜筒设计形式;为了保证星图模拟精度,采用激光直写技术制作星点板,刻划精度优于±1μm.测试结果表明:设计的具有均匀天空背景的高精度静态星模拟器的星图模拟精度优于3″,天空背景均匀性优于95%,满足导航敏感器的高精度地面标定与功能测试需求.     

一种航天器推进剂补加飞控模拟器设计

推进剂补加飞控模拟器是飞控中心用来验证推进补加程序和地面测控方案、训练操作人员的模拟仿真系统,为系统演练构造一个尽量逼真的任务环境;提出了一种用于推进剂在轨补加任务准备的飞控模拟器设计,详细介绍了系统结构和原理, 给出了系统信息流向、软件设计,最后对主要技术难点及解决措施进行了说明,该模拟器具有真实性高、通用性高及灵活性高的特点,可以实现对推进剂在轨补加过程的动态模拟,在我国首次推进剂补加任务准备中得到了充分的应用和验证,取得了较好的效果。     

机载网络数据实时处理系统设计

推进剂补加飞控模拟器是飞控中心用来验证推进补加程序和地面测控方案、训练操作人员的模拟仿真系统,为系统演练构造一个尽量逼真的任务环境。提出了一种用于推进剂在轨补加任务准备的飞控模拟器设计,详细介绍了系统结构和原理, 给出了系统信息流向、软件设计,最后对主要技术难点及解决措施进行了说明,该模拟器具有真实性高、通用性高及灵活性高的特点,可以实现对推进剂在轨补加过程的动态模拟,在我国首次推进剂补加任务准备中得到了充分的应用和验证,取得了较好的效果。     

航天器中远距仅测角导航硬件在环测试的光学模拟器设计

设计了一种航天器中远距仅测角导航硬件在环测试的光学模拟器,可对仅测角导航视觉传感器的硬件、软件和算法的性能及可靠性进行验证。首先对该光学模拟器进行了系统描述,包括硬件组成和星图模拟软件设计。硬件选用的都是商用、现成的部组件,可大幅节约研发成本,缩短开发周期。其次,重点阐述屏幕亮度与恒星星等之间的关系,以及该光学模拟器的光学原理。最后对该光学模拟器的星图模拟进行实验测试,并介绍了一种基于Clohessy-Wiltshire (CW)方程的仅测角导航模型,用于硬件在环测试。验证了几何校正后的光学模拟器完全满足航天器中远距仅测角导航硬件在环测试要求,并得出相对于几何校正前,终端时刻的相对位置精度提高了25.5%,相对速度精度提高了31.3%。     

某型导弹自检故障建模与仿真

某型导弹组件较多、构成复杂、故障模式极多,属于科技密集型复杂系统。为了达到缩短维修时间、提高维修效率的目的,需要通过计算机仿真的方式训练部队基层维修人员及工程测试人员。这一目的的实现需要首先建立一套全面、真实的故障仿真系统。通过对故障模式的分析及建模,完成了故障模型在系统仿真模型中的引入工作,从而得到了一套仿真训练系统,并在该训练系统中进行了故障的仿真复现。从复现结果来看,该套仿真训练系统能够真实的反映产品在故障模式下的实际响应。本文中描述的故障仿真系统属首次在导弹类复杂武器系统的维修训练中投入使用,在国内处于领先地位,具有较高的应用推广价值。     

列车防滑器主机故障诊断系统设计

SAB型列车防滑制动系统应用于国内T型列车,数量多,为了提高列车防滑器主机故障检测和维修效率,针对SAB WABCO公司的SWKAS20C型列车防滑器主机,设计了元件级故障检测与定位专家系统。通过研究模拟电子电路故障诊断技术,设计了基于支持向量机的多故障分类器,用于主机模拟电路故障样本数据的训练和测试,并通过改进算法寻优向量机参数,提高了故障诊断的准确度。搭建了模拟列车运行环境的测试平台,用以模拟主机在多种状态下的故障模式;使用VS2010开发环境编写了MFC专家系统。     

基于幅频自校准的高精度LVDT模拟器设计

LVDT模拟器在航空发动机的测试系统中有着广泛的应用,针对传统模拟器中由于引入变压器导致精度低的缺点,从LVDT传感器原理出发,设计了一种幅频自校准方法,利用乘法型DAC芯片实现了电路合成模拟LVDT传感器的目的并克服了变压器的幅频响应,提高了LVDT模拟器在宽频率范围的仿真精度。该模拟器已成功应用于某型号发动控制系统的地面仿真测试系统中,达到了预期效果。     

基于光锥耦合的分光谱辐射表入射系统设计（英文）

为了实现直接辐射的太阳能量的耦合,设计了一种分光谱辐射表入射系统。根据气象辐射理论对直接辐射表的尺寸进行约束,利用几何光学理论设计导光锥,使收光筒与光纤部分实现低损耗连接,解决光纤与收光筒直接耦合时能量较弱的问题.通过在太阳模拟器下模拟的真实辐照度,测试整个入射系统不同波长处的耦合效率,以及不同跟踪角度误差下耦合效率的变化.理论分析表明,导光锥和光纤两轴线的横向偏移是引起耦合损耗的主要因素.实验结果表明:系统的耦合效率为66.24%,在太阳跟踪器完全跟踪不到太阳直接辐射时,耦合效率为12.8%,反映了环日辐射和散射辐射水平.该系统可满足太阳直接辐射观测的入射系统要求.     

红外多干扰目标模拟器电控系统的实现

红外多干扰目标模拟器提供了一个虚拟的仿真环境,通过模拟红外目标及其释放的干扰的运动情况对红外制导导弹的性能进行测试.在其电控系统的设计中,采用双口RAM来进行多机通讯,并采用了多种控制方法,使系统各性能需求得以较好地实现。     

星载测量通信系统模拟器设计与实现

为了在地面对星载测量通信系统之间互联互通性能进行测试评估,设计了一种可替代星载测量通信系统的地面模拟器,该模拟器由收发信机,时频单元,信道仿真器以及管理控制计算机构成,收发信机采用双FPGA架构设计,支持星间信号的收发处理,在功能性能指标方面与星载设备具有良好的一致性,信道仿真器能够实现信号传输延时、多普勒以及衰落特性的实时仿真,可显著增强试验场景的真实性以及评估结论的可信性。互联互通试验过程表明,该模拟器功能齐全、性能可靠、操控简单并且易于搬运,试验结果有效验证了星间互联互通方案的可行性。     

三类偏振模色散模拟器的多阶特性和频率统计相关性分析

对现有三类偏振模色散模拟器：旋转晶体型、偏振控制器型和加热器型模拟器，进行了详尽的相关群时延、高阶偏振模色散的统计分布和频率自相关函数三大统计特性的数值模拟和性能比较.以级联段数作为主要参量的分析结果表明：相关群时延分布的产生准确度，旋转晶体型模拟器略优于偏振控制器型，而加热型模拟器相对最差；在产生精确的高阶偏振模色散分布方面，偏振控制器型模拟器最为优越，加热型模拟器略优于旋转晶体型；而对于产生较低的频率自相关本底水准方面，加热型模拟器则优于偏振控制器型和旋转晶体型.综合而言，偏振控制器型模拟器的性能最为优越；十段左右的偏振控制器型模拟器就可以产生合格的模拟效果，其效果等价于十五段以上旋转晶体型，或二十段以上加热型模拟器.     

多总线通讯服务器设计与实现

为了解决大当量战斗部爆炸威力试验中测试参数多、测试区域广,多设备统一触发的难题,文中提出了分布式无线网络化的测试思路,进行了无线传输系统框架设计,简要介绍了系统的组成、功能、结构设计、各个通信点位的设计、网络构成、工作频率、电源系统设计等,使大家对该测试系统有一个全面的认识。设计人员研发了相关硬件设备,并进行了多发试验验证。该测试系统组网方式灵活,传输速率高,具备GPS同步和无线触发功能,可进行远程操控和数据下载,使用方便,可靠性高,提高了大当量战斗部爆炸威力的测试效率。     

位移传感器仿真器设计

针对目前机载系统地面试验的要求,设计了一种简单、驱动能力强、通用性好的位移传感器仿真电路。运用模拟乘法器AD633完成基准载波信号幅度的调制,简化了硬件电路的复杂度;利用运算放大器的非线性反馈以及三极管的电流放大特性,大大提高了电路的带负载能力;使用基准电压和以及调节接口的设置提高了仿真电路的通用性。在某飞机飞行控制系统地面试验中的应用表明,该位移传感器仿真电路能够实现角位移传感器及线位移传感器信号的仿真,运行稳定、波形良好,有一定的推广意义。     

制冷压缩机变工况性能仿真与试验研究

对小型制冷系统用全封闭活塞式压缩机建立稳态性能仿真模型,仿真值与试验值的误差范围在4%之内,在工程应用允许的误差范围之内,表明模型准确,可以满足系统仿真计算的需要。通过试验表明:在冷凝温度一定的情况下,压缩机的制冷剂流量、制冷量、功率、排气温度均随蒸发温度的升高呈线性增大;在蒸发温度一定的情况下,压缩机的制冷量随冷凝温度的升高呈线性减少,而压缩机的功率随冷凝温度的升高而增大,蒸发温度对压缩机性能的影响要远大于冷凝温度的影响。     

弹性管束换热器动态特性分析及仿真系统设计

在对弹性管束换热器进行合理简化和分析的基础上得到了描述其工作物理过程的数学模型,对其动态特性进行 了理论分析和数值求解,确定了当进水流量和蒸汽压力发生扰动时,弹性管束换热器出水温度的动态响应规律。为该类型 换热器控制系统的设计提供了依据。本文开发的仿真环境也可用于其它换热设备的动态特性模拟。     

X射线脉冲星导航系统模拟光源的研究

介绍了X射线脉冲星导航地面模拟光源研究的必要性及非伺服的机械调制方法所存在的问题和缺陷, 提出了基于栅控X射线球管的X射线脉冲星辐射脉冲模拟方法, 通过电子光学设计计算, 对栅控X射线管的电极结构进行设计优化, 研制了栅控X射线管和脉冲星模拟光源装置.实验测试了栅控球管的性能, 测试结果与理论计算结果基本相符, 实现了对X射线的调制; 通过基于FPGA的直接数字频率合成方法, 产生脉冲星的任意形状脉冲轮廓电压信号, 加载至球管控制栅极, 并对其出射脉冲轮廓进行测试, 结果表明产生的X射线脉冲轮廓逼真程度在95%以上, 模拟源频率稳定度约为2×10^-11. 关键词： 脉冲星导航 X射线球管 栅极控制     

偏振模色散模拟器的特性

通过对微分群时延差(DGD)统计特性和偏振模色散(PMD)矢量自相关函数的数值模拟，分析比较了目前常用的三种PMD模拟器的性能. 结果表明：在DGD分布方面，由DGD发生器构成的模拟器，一个DGD发生器就可与实际光纤PMD的统计特性相符合，而由保偏光纤和可旋转的连接器构成的模拟器则至少需要15段. 在自相关函数方面，基于保偏光纤的模拟器取决于各段光纤的延时量，而基于DGD发生器的模拟器在中心频带外的自相关值很平稳，可视为常数. 关键词： 光纤通信 偏振模色散 偏振模色散模拟器 自相关函数     

远距离动目标实时测试系统设计

 设计的动目标实时测试系统,主要用于检查武器系统在“零飞”工作方式下的系统联动精度,测试被测系统的跟踪瞄准误差。在对远距离、动目标的监测中,采用双光路设计,长焦距、短焦双筒结构,电切换方式等实现对远、近目标的实时观测, 双光筒安装在同一机体上,通过偏心镜框、偏心圈等保证两者的同轴度要求,夹具具有俯仰、方位的微调机构,方便在校炮时光轴与炮轴线一致性调节,并可实现数据的高精度、高保真测量。对焦距为50 mm和300 mm的镜筒静态测角精度进行了测试。实测结果表明：系统测角精度分别小于0.4 mrad和0.2 mrad,完全满足指标要求。该测试系统采用模块化设计,满足可靠性与通用性要求,可广泛应用于军事和民用等诸多领域。     

Emulator with inverse trend in first-order and second-order polarisation mode dispersion

We design a polarisation mode dispersion (PMD) emulator through subdividing a polarisation maintaining fibre (PMF) of 22 m in length. The aim of this emulator design is to show that first-order and second-order PMD can be inversely proportional to each other. Furthermore, the emulator is also used to show that the magnitude of PMD is independent to whether its statistics approach theoretical distributions or not, of most importance is the degree of mode coupling. The same (as former) applies to its autocorrelation function (ACF). The PMD control mechanism for the emulator is not in real time.