战略导弹试验模拟系统开发平台设计

为满足新型武器系统靶场一体化联合试验、训练与保障的需求,克服传统面向具体导弹型号的模拟训练系统缺乏灵活性和扩展性的不足,提出了设计“试验模拟系统制造工厂”的新理念,即构建通用的战略导弹试验模拟系统开发平台,由用户根据具体导弹型号的需求,基于开发平台进行二次开发自行生产出特定的仿真训练系统。设计了试验模拟系统功能和开发平台结构,采用组件式、平台化、脚本化的开发思路,给出了开发平台的具体技术实现途径,包括：仿真模型设计、仿真服务总线设计、组件化/脚本化设计、设备模型仿真设计、原理仿真设计、信息流程可视化仿真设计、系统运行流程设计等,最后给出了飞行仿真的设计演示情况。所设计的开发平台将为试验、作战、指挥等岗位技术人员提供丰富的模拟训练及考核评估手段。     

雷达高度表灵敏度测试系统的参数化设计方法

提出了一种参数化设计方法,实现了雷达高度表接收机灵敏度的自动化测试,提高了接收机灵敏度的测试效率和测试准确度。利用计算机程序通过GPIB协议控制直流稳压电源、信号源、示波器等标准仪器,实现了雷达高度表的加电和断电、雷达回波信号的模拟、雷达高度表输出端信号的检测。针对测试需求,充分考虑接收机灵敏度测试方案的通用性和可扩展性,设计了通用的测试模型,据此开发的软件可自动给出测试结论。在程序中设计了求取灵敏度最优频点和灵敏度的优化迭代算法,节省了测试时间。利用数据库技术对被测雷达高度表相关信息和测试数据进行管理,便于将测试结果与历史数据进行比对。     

77 GHz车载毫米波中远距雷达天线阵列设计

为了在雷达中实现对中距和长距的探测,首先研究并实现了针对中长距雷达探测需求的天线及其组阵形式,然后通过雷达方程得出天线阵列所需的增益与组阵方式,设计了高增益窄波束和低增益宽波束形式的毫米波雷达天线阵列,最后的仿真和测试结果表明,该中长距雷达天线阵列能够满足77 GHz车载毫米波雷达对中距大角度和长距小角度的视野范围探测需求。     

一种地质雷达精细处理系统的实现及其应用

为了实现地质雷达数据精细处理,提高地质雷达数据处理解释的准确度,以授权发明专利《一种地质雷达精细处理方法及系统》为基础,重点研究地质雷达精细处理系统的实现过程。结合软件工程理念,在深入研究地质雷达精细处理系统各模块功能及方法的基础上,设计精细处理算法。应用GPU-CUDA并行处理、快速成像、双线性插值、多种处理方法集成等技术,基于Linux-QT-CUDA的创新编译平台完成地质雷达精细处理软件系统开发。与此同时,该软件系统还实现了地质雷达精细处理成果的即见即所得以及任意圈定异常的显微镜功能。两个不同地区地质雷达野外实测资料试验结果表明,该软件系统不仅稳定、可靠、可交互性好、运行效率高、实现了地质雷达资料的一体化精细处理,而且在突出有效异常、提高地下目标体的识别能力方面取得实效。     

火控雷达动态目标探测跟踪建模仿真

火控雷达目标探测跟踪是现代与未来防空作战的首要任务,也是火控系统的关键环节。针对火控雷达连续、自动、快速跟踪目标的特点,首先分析了火控雷达系统闭环连续探测跟踪工作流程,然后利用信号级建模方法,在信号层面上进行了雷达回波信号生成、信号处理与跟踪控制的一体化建模,并给出了各模块模型,最后完成动态火控雷达闭环目标距离、方位角与高低角三维探测跟踪测量过程仿真与分析。仿真结果不仅验证了建模方法与模型逼真有效,也对以后火控雷达跟踪性能评估、数据处理等仿真研究有着一定的参考价值。     

基于KW01的无线RFID读卡系统设计

针对以Mifare卡为基础的传统有线RFID系统组网复杂,成本高等问题,采用飞思卡尔2014年最新推向市场的KW01 MCU(集成ARM Cortex-M0+内核与Zigbee Sub-1G无线射频收发器)与射频芯片 MF RC531开发了一套无线RFID读卡系统,以构件化思想设计了系统各模块的硬件电路,封装了KW01与RC531的底层软件驱动构件,并以此为基础给出了结构清晰的工程框架,降低了系统开发的难度,提高了系统的可扩展性与可移植性;同时在软件设计中移植了飞思卡尔SMAC无线精简协议栈实现网络组建,并改进了通信协议与数据收发机制。在433M频率下的测试表明系统节点通信距离远、功耗低、性能稳定,达到了预期要求。     

微波-光波变电长度缩比条件下目标雷达散射截面相似性研究

利用光源体积较小且容易实现的特点,提出了将微波大尺度缩比到可见光波段,采用光源辐射产生的光波缩比测量目标在微波频段雷达散射截面的思想,讨论了由此带来的原型系统中目标几何尺寸不能缩得很小而导致的必须变电长度缩比问题,深入研究了在这种非等比的非精确相似条件下目标雷达散射截面的相似性关系,以及符合这种相似性关系的微波-光波变电尺度缩比仿真雷达散射截面的约束条件和补偿方法.研究成果为在实验室等较小场地实现大型电磁系统缩比仿真测量实验提供了新思路.     

中子屏蔽虚拟仿真实验系统的设计与开发

结合兰州大学核学科特色和核工程类专业人才培养方案,从以学习者为中心的角度出发,设计开发了基于LabVIEW和MCNP的中子屏蔽虚拟仿真实验系统.系统采用友好的人机交互界面,通过模拟中子与物质的相互作用过程,可以实现不同种类、不同厚度的中子慢化/屏蔽材料和材料组合对常用中子源辐射场屏蔽效果的模拟仿真以及实验结果的可视化输...     

图像处理应用组态开发系统的设计与实现

传统的文本编程方式效率低下,无法满足图像处理应用迅速增长的需求,针对这个问题,提出一种基于图形化组态编程的开发系统。从功能和结构上对系统进行分析,着重讨论编程环境的设计与实现。采用组合模式管理应用程序、迭代器模式实现遍历,进一步讨论了编程环境的仿真运行机制。基于MFC设计界面,通过一般-特殊结构实现界面复用,利用策略模式实现程序树的重建。使用OpenCV和动态链接库技术设计预定义函数集。最后,对运行环境的数据模型做出了探讨。实例验证,该系统能减少开发时间,降低开发难度,为图像处理相关人员提供了一个简单友好的二次开发环境。     

基于RF开关矩阵的雷达双通道测试平台

雷达性能测试贯穿于雷达系统的研发和使用阶段,针对目前雷达测试平台存在集成化、稳定性不足的情况,设计了一种基于射频(RF)开关矩阵的雷达性能双通道集成测试平台;首先,基于RF开关矩阵和通用仪器设计双通道测试结构;继而开发程控软件,同步控制开关矩阵的切换和各项仪器的数据采集,实现自动化雷达性能测试;该平台校准面插损和测试面插损之间的误差远小于传统方法,对雷达指标的测试精度可达到0.1 dB以上;且通过自动化的信号采集、信号处理及数据分析,实现了对雷达设备的高精度、高效率自动化性能测试。     

光束控制系统组件化仿真及运动解耦方法研究

利用激光系统组件化仿真软件构建了光束控制系统的组件化仿真框架,对几何/波动光学传输、光束定向器机架与其内部光学元件的耦合运动进行了仿真,提出了目标脱靶量数据和传感器图像自动更新、光束定向器机架与其内部多块快速倾斜镜控制驱动量自动解耦的数值仿真新方法,并在动态跟踪控制可视化过程中完成了光束定向器机架、多块快速倾斜镜驱动控制以及光学传输成像的仿真,满足了光束控制系统建模仿真的普适性、灵活性、易用性设计目标。最后,大气传输校正联合仿真实例证明:利用精跟踪、自适应光学技术能有效抑制大气低频扰动幅值,校正高频扰动的影响。     

雷达天线控制系统频域辨识与仿真方法研究

雷达天线控制系统仿真是雷达系统目标跟踪动态仿真中一个重要环节。为解决雷达天线控制系统仿真中滞后误差大、动态效果差等问题,依据某雷达天线控制系统性能实际测试结果,以典型系统模型作为研究对象,利用频域最小二乘法完成模型参数辨识,建立系统模型,并对辨识模型进行验证。在此基础上,采用基于时域的增广矩阵法对系统进行了数字快速仿真分析。结果表明,辨识模型满足精度,且增广矩阵法能够有效快速地完成系统数字仿真,对天线控制系统建模以及快速动态仿真研究具有一定的参考价值。     

激光系统组件化仿真软件EasyLaser

针对国内一直以来缺乏一套能够对复杂激光系统进行全面仿真模拟工具的问题,在成熟仿真模块的基础上,基于组件化建模仿真思想研发了通用易用的激光系统仿真软件EasyLaser。它由通用的组件化建模仿真支撑平台SciSimu和8个仿真组件库构成,具备对光束的光学元件间传输、大气传输、电视成像、自适应光学校正、识别提取跟踪等复杂过程的建模与仿真能力。详细介绍了EasyLaser的物理仿真能力和软件特色,并利用EasyLaser软件搭建仿真光路模型,进行自适应光学系统对大气湍流效应的校正效果的分析和研究。     

Improved quantum randomness amplification with finite number of untrusted devices based on a novel extractor

Quantum randomness amplification protocols have increasingly attracted attention for their fantastic ability to amplify weak randomness to almost ideal randomness by utilizing quantum systems. Recently, a realistic noise-tolerant randomness amplification protocol using a finite number of untrusted devices was proposed. The protocol has the composable security against non-signalling eavesdroppers and could produce a single bit of randomness from weak randomness sources, which is certified by the violation of certain Bell inequalities. However, the protocol has a non-ignorable limitation on the minentropy of independent sources. In this paper, we further develop the randomness amplification method and present a novel quantum randomness amplification protocol based on an explicit non-malleable two independent-source randomness extractor, which could remarkably reduce the above-mentioned specific limitation. Moreover, the composable security of our improved protocol is also proposed. Our results could significantly expand the application range for practical quantum randomness amplification, and provide a new insight on the practical design method for randomness extraction.     

Simulation analysis of an active cancellation stealth system

Active cancellation stealth is a smart signal blanking method, that it has become an important developing direction on modern stealth technology. In order to further explore the active cancellation stealth technology, we are considering the detection and cancellation of receiving/transmitting antenna pattern is different. Put forward active cancellation system simulation structure diagram based on MATLAB/SIMULINK, where the phased array radar system as the modelling object, and established the active cancellation stealth system mathematical model based on digital radio frequency memory (DRFM) and the radar signal processing system of the coherent video simulation model, based on linear frequency modulation and radar coherent pulse signal simulation, verified the rationality and validity of the design, as the active cancellation stealth engineering technology laid the foundation.     

舰炮跟踪雷达干扰试验环境构建条件分析

针对舰炮跟踪雷达复杂电磁环境下试验鉴定考核需求,在分析武器装备使用过程中面临的典型干扰环境的基础上,结合典型跟踪雷达技术特点,分析外场抗干扰飞行试验方案制定中应着重考虑的问题,作为典型实例,通过计算机仿真重点分析了干扰源方向对准对干扰效果产生的影响,理论分析及仿真结果对舰炮跟踪雷达抗干扰试验的环境构建具有一定的指导意义。     

激光雷达系统的数值仿真

为了对成像激光雷达系统进行性能分析,建立了成像激光雷达系统的数值仿真模型.模型以激光雷达原理为基础,考虑了激光雷达距离方程、噪声模型、接收信噪比、成像模型等模块,寻找不同环境与各模型参数的对应关系,以此预测环境对激光雷达系统性能的影响.根据模型,编制计算机仿真软件进行雷达系统模拟,结果表明,数值仿真有助于实验系统的方案设计和性能改进.