基于数据驱动的弹射救生可视化软件开发

以第三代弹射救生系统为基本仿真对象,根据实际座椅系统的工作过程,基于Unity3D游戏引擎,数据驱动3DsMax建模软件建立的三维仿真实体模型,结合基于C#编程开发语言的Visual Studio 2010开发平台,利用计算机图形图像生成技术,将弹射救生过程中的相关信息以三维图像直观地显示出来,表现人椅系统出舱过程、离机过程和人伞系统工作过程在真实的实验数据驱动下弹射救生全过程。通过开发弹射救生可视化软件系统,把弹射救生这一复杂过程直观形象地展现出来,为研究防护救生技术提供一条行之有效的手段。     

耐高压漂浮救生气囊的结构设计及节流降温分析研究

应急气囊是落水车辆救生的重要手段,它能为车辆在水上长时间漂浮提供应急浮力。以某型号汽车应急救生气囊为例,通过综合分析车用气囊助浮的技术需求和工程原理,设计了一种方便安装、便于使用、安全快捷、具有长时间漂浮功能的快速自充气筒式救生气囊,根据该救生气囊的充气节流降温和耐高压强度计算,确定了气囊的结构方案,克服了常用车用安全气囊透气性差、耐压能力不强等缺点,实现了体积小、质量轻、自动充气、打开方便的使用效果。     

耐高压漂浮救生气囊的结构设计及节流降温分析研究北大核心

应急气囊是落水车辆救生的重要手段,它能为车辆在水上长时间漂浮提供应急浮力。以某型号汽车应急救生气囊为例,通过综合分析车用气囊助浮的技术需求和工程原理,设计了一种方便安装、便于使用、安全快捷、具有长时间漂浮功能的快速自充气筒式救生气囊,根据该救生气囊的充气节流降温和耐高压强度计算,确定了气囊的结构方案,克服了常用车用安全气囊透气性差、耐压能力不强等缺点,实现了体积小、质量轻、自动充气、打开方便的使用效果。     

野战有线通信系统二线全双工接口测试电路设计

野战有线通信系统全双工接口在单对线上同时收发信号,难以直接进行数据采集和测试。针对上述问题,研究了一种基于收发分离和自适应回波抵消的二线全双工接口测试方法。首先,设计电子收发分离器,实现线路上收发信号的隔离;然后,使用自适应回波抵消器,完成了近端回波干扰信号的抵消;最后,借鉴软件无线电技术和存储测试技术,构建测试系统,实现激励信号生成与数据采集。仿真和实验表明,该测试方法能够实现有效完成收发信号隔离以及回波干扰信号抵消,适用于野战有线通信系统二线全双工接口测试。     

雷达信号处理机并行自动测试系统设计

为了测试和评价某型雷达信号处理机的功能与性能,提供了一种以PCI总线为基础,结合虚拟仪器、数据库和直接数字频率合成等技术的多机并行自动测试系统设计,实现了为雷达信号处理机提供雷达回波模拟、高稳定度ADC采集时钟和多通道多类型信号输入,重点完成对雷达信号处理机多类型通讯总线测试和关键性能实时检测与分析,结合典型产品定量给出测试结果并分析,验证了测试系统的有效性。     

火箭配电器测试系统设计

火箭配电器作为箭上电气系统的重要部件,对火箭飞行试验起着至关重要的作用;配电器测试直接反映其各项功能达标情况,测试方法的优劣会影响对配电器性能的评价高低;配电器测试系统以加固计算机为开发平台,通过PXI数据采集板卡对调理后的信号进行采集和控制,并在显示器上显示测试结果与数据,从而完成配电器的各项功能测试;测试系统原理样机测试某箭上配电器,比较测试值与设计值结果相符,可以得出系统设计可行、可靠;该测试系统大大改进了以往的测试手段,具有体积小、可靠性高、易于携带等优点。     

一种直接数据采集的太赫兹时域光谱快速扫描系统研究

针对太赫兹时域光谱仪的国产化、高性能和灵活便携要求,分析了微弱太赫兹脉冲信号的顺序等效采样原理,设计了用于太赫兹光电导探测的高速直接数据采集系统,提出一种由飞秒脉冲激光器、电动光学延迟线、太赫兹光电导天线、直接数据采集系统、三轴位移平台、半导体制冷温控器和PC计算机组成的直采式太赫兹时域光谱快速扫描系统,最后进行系统测试和分析。实验结果表明,在相同的空载测试条件下,系统比传统SR830锁相放大系统的信号频域动态范围提高了9dB、有效频谱宽度提高了0.4THz,经过512次时域平均后系统信号频谱动态范围超过72dB、有效频谱宽度高达3.5THz。     

多种通信手段在遇险救生体系中的应用研究

我国海域辽阔,各类船只的水上航行和作业安全密切关系到生命和财产的安全,需要可靠保障。由于海上险情发生的随机性和突发性,岸上险情监视力量必须全时、全天候地开设险情通信通道,接收海上遇险对象的遇险呼救信号并及时对遇险信息进行处理。因此,岸基必须建设遇险救生信息系统并规定必要的信息传输流程,保障险情报知通信的顺利完成。文章简要分析了目前海上救生的通信现状,对常用通信手段进行了分析与介绍,并提出了一种整合各通信手段的设计方法,实现了多种通信手段的综合使用以及统一调度,大幅提升险情信息的传输和处理效率,提高险情信息的保密性,为救援工作提供了精确可靠的问责手段。     

基于超声波和云测试的油井液面测试系统研究

针对目前油井液面深度测试系统测量范围小、误差大、稳定性低的缺点,提出了基于声波法测动液面原理,利用时间序列分析技术、新息自适应卡尔曼滤波技术来实时检测回波信号,进而实现对油井液面深度的高精度测量和噪声处理;选用FPGA和云测试技术成功实现了油井液面深度测量系统的远程化和网络化。基于云测试的油井液面远程监测系统目前已在油田生产现场通过测试,测试结果表明,系统稳定,算法实时、高效,动液面深度测量误差小,测量精度高,能满足实际工程应用。     

双眼高阶像差校正与视觉分析系统

人眼像差对视功能具有重要影响。目前相关研究结果多在单眼条件下获得,为解决双眼像差对双眼视功能的影响等问题,搭建了一套双眼高阶像差校正与视觉分析系统。该系统采用哈特曼波前传感器和37单元变形反射镜对双眼像差进行测量和控制,并通过对控制器增益的优化设计,实现了对双眼像差的稳定闭环控制。视标显示器采用有机发光二极管微型显示器,其视频输入信号直接由计算机产生,可方便地实现多种视功能测试。利用该系统进行了初步的立体视觉实验,展示了该系统在双眼视功能测试方面的巨大潜力。双眼高阶像差校正与视觉分析系统的建立为未来双眼视功能的深入研究提供了必要的技术和设备支持。     

高浓度气体共振光声光谱信号饱和特性研究

采用恒流驱动耦合机械斩波技术在激光光声光谱装置上系统测量了5%—100%宽浓度范围甲烷气体的共振光声信号,发现在高浓度区共振光声信号呈现异常的饱和特征.基于气体吸收和光声光谱原理定量分析了光声信号饱和的主要原因及影响因素,研究表明,气体样本对入射光强吸收而导致的声源与本征共振模式的耦合系数改变是异常饱和的主要原因,并导出判定光声信号饱和深度的准则以用于判定高浓度气体饱和深度。     

基于蚁群算法的室内可见光高精度三维定位系统

为了提高室内定位精度,实现三维定位,提出一种基于蚁群算法的的可见光通信室内高精度三维定位系统。本系统采用了码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)调制技术,解决了室内可见光通信多信号源之间的符号间干扰.系统中与发光二极管(Light Emitting Diode,LED)光信号源地理位置相关的ID信息码经过直接扩频调制后加载至发光二极管驱动电路,以光信号的形式在室内传播.光信号经过放大、滤波、采样处理后,根据码分多址调制技术中扩频码的正交性恢复出ID信息及光强衰减信息.经过计算获得来自不同发光二极管的信号光强衰减因子,利用蚁群算法的全局搜索性确定最优定位点.引入误差修复因子,利用蚁群算法的并行搜索性对光强衰减因子偏差进行修正.仿真结果表明,信噪比为30dB,20dB,10dB的条件下,算法的定位精度分别为2cm,4cm,8cm.当计算的精度高于45cm时,蚁群算法定位解的搜索效率明显高于遍历法.在10dB的信噪比条件下,对光强衰减因子进行修正后100%的测试点都实现了5cm定位精度.实验结果表明,20dB信噪比条件下,92.59%的测试点的定位误差小于8cm,96.29%的测试点定位误差小于10cm,最大定位误差为11.30cm.经过误差修复后,96.2%的测试点实现了3cm的定位精度,61.6%的测试点实现了2cm的定位精度.本算法在实现了高精度定位,减少了获得最优定位解的计算量.     

光学元件损伤在线检测图像处理技术

针对光学元件损伤图像中损伤区域的高精度检测问题,对内全反射照明下光学元件损伤图像的处理技术进行了研究。根据在线检测图像中损伤区域中心峰值的信号强度高于局部背景的信号强度这一特点,利用高斯滤波器生成待检测图像的局部信号强度比图像,实现了对损伤区域的低漏检率自动定位;根据CCD的成像原理,利用辐射标定的方法建立起损伤区域的尺寸与其在图像中总灰度的关系方程,实现了损伤区域的亚像素高精度尺寸测量。实验结果表明,与传统的光学元件损伤图像处理算法相比,本文提出的算法在保持低漏检率的同时大大提高了损伤区域的测量精度。     

基于近红外光电技术的脑水肿无创监测方法

提出了基于近红外光电技术的脑水肿无创监测方法,对大鼠脑水肿的程度进行无创监测.阐述了监测设备的测量原理和系统组成,并对大鼠实验数据结果进行了分析.监测系统光源选用760 nm和程序850 nm的双波长发光二极管,通过恒流源电路驱动进行驱动.选用OPT101作为检测器,用锁相放大电路和滤波电路对所测信号进行处理.在LabVIEW环境下通过数据采集卡进行数据采集,并进行后期处理,该系统能够实时测量大鼠脑组织的血氧变化.利用该系统测量脑水肿模型的大鼠,分析了光强、血氧参量的变化与脑水肿变化的关系.研究结果表明近红外光电技术可应用于对大鼠脑水肿程度进行无损监测.     

10−9量级高灵敏度点源透射比测试设备研究

为了实现对光学系统杂散光抑制能力的定量评价,开展了10^?9量级高灵敏度点源透射比测试设备的研究和实验验证。采用脉冲光源、脉冲探测的新测量方法,在保证测试系统具有高灵敏度测量能力的同时,简化了微弱光电信号探测组件的复杂程度,建立了一套最大测试口径为600 mm、测试波长为527 nm的点源透射比测试设备,并利用该设备测试了一台250 mm口径空间光学相机的点源透射比。实验结果表明:60°入射角度时的点源透射比测试结果为1.68×10^?9。证明该设备的测试误差在10^?9或更低的量级,具备10^?9量级高灵敏度点源透射比测试能力。本文研究可以为天文望远镜、星敏感器、空间目标监视载荷等多种类型的光学仪器提供杂光抑制性能评估。     

Sustainment and Controlment of Noise-Induced Circadian Oscillations in <Emphasis Type="Italic">Neurospora</Emphasis>: Noise and External Signal Effects

The effect of light noise on a Neurospora circadian clock system in the steady states is investigated. It is found that the circadian oscillations could be induced by light noise, leading to various resonance phenomena including internal signal stochastic resonance (ISSR) and ISSR without tuning in the system. The strength of ISSR could be significantly reinforced with the decrease of the distance of the control parameter to the Hopf bifurcation point of the system. The fundamental frequency of noise-induced circadian oscillations almost does not change with the increment of light noise intensity, which implies that the Neurospora system could sustain intrinsic circadian rhythms. In addition, the ISSR and ISSR without tuning could be both amplified, suppressed or destroyed by tuning the frequency or amplitude of external signal.     

空间光强自动测试装置的研究

通过对灯具空间光强测试方法的研究，提出了一种空间光强测试新方法。建立了灯具空间光强自动对中的数据模型，介绍了空间光强自动测试装置的组成和测试原理。借助二维扫描系统和专用测试软件绘制出空间光强的三维图形，从而可快速求出灯具x和y轴的光强分布曲线以及发散角，故而可获得所需的测试信息，并可通过全过程测试得到更加丰富的测试信息及测试报告。最后给出将一投影灯置于离探测器5m处的测试结果，按文中所述测试原理测得的峰值光强为2634.4cd，发散角为15.25°。     

基于自回归模型的超细颗粒动态光散射模拟

为了获取超细颗粒动态散射光模拟信号, 在分析超细颗粒动态散射光信号特性的基础上, 通过建立动态光散射随机过程的自回归(AR)模型, 利用Levison-Durbin递推算法确定模型参数, 并给出了单峰、双峰分布颗粒信号模拟的模型阶数确定方法, 从而提出了一种基于AR模型的态光散射信号模拟方法。分别对50 nm, 300 nm, 1000 nm, 50 nm与1000 nm, 100 nm与500 nm, 300 nm与1000 nm的单峰、双峰分布颗粒在模型阶数分别为1, 1, 1, 57, 28, 40时进行了模拟, 得到的模拟信号的光强自相关函数与理论值吻合, 用累积法对单峰分布颗粒反演和双指数法对双峰分布颗粒反演, 相对误差分别小于0.58%和3.7%, 因此, 单峰分布颗粒信号模拟需一阶模型, 双峰分布颗粒信号模拟粒径不同所需阶数不同。     

相位调制激光多普勒频移测量方法的改进

本文对现有相位调制激光多普勒频移测量方法进行了改进,通过定义新的鉴频参量来同时利用相位调制信号直流和交流分量中的有用信息进行多普勒频移测量.由于相位调制信号直流分量中包含着调制信号光的Fabry-Perot干涉仪光强透过率,所以这一改进本质上是将基于Fabry-Perot干涉仪的边缘技术激光多普勒频移测量方法的优势引入到相位调制测量方法中,以提高其自身的性能.理论上证明改进后的相位调制激光多普勒频移测量方法无需对信号光的光强进行测量,所以可以进一步简化探测系统的结构和较少噪声混入的通道.另外,通过对改进前后鉴频和测量灵敏度曲线进行对比,还证明了其具有更高的测量灵敏度和动态范围.实验上对硬目标反射的频移可控信号光进行测量,不但证明了理论的正确性,而且证明了改进后的相位调制激光多普勒频移测量方法,测量动态范围提高约1倍,测量标准偏差降低约35%.