电子束发射诱发航天器充电的数值模拟研究

通过发射电子束测量空间地磁场是一种新的有效的地磁场高精度测量方法,但电子束发射对在轨航天器自身状态和安全存在影响。为了研究这一影响,从同步轨道充电机制出发,基于轨道限制机制和朗缪尔方程研究了航天器发射高能电子束时的诱发充电模型,推导了不同初始电位情况下束流发射的平衡电位公式,并编制程序研究了这一过程中粒子束电流、能量、光照等因素对航天器充电电位的影响,得到了航天器对外发射高能电子束时诱发航天器自身或平台的充电电位随时间变化规律,并通过部分解析解对比验证了模拟结果的正确性。     

三维电子回旋脉塞的数值模拟研究

为了打破二维模拟回旋脉塞的一些局限性,研究了电子回旋受激辐射的基本原理,使用唯象的描述方法,以统计物理学为基础,在电子回旋中心坐标系中完成了三维Yee网格模型中对电子注平衡态物理模型的数值建模,并结合PIC方法和FDTD算法进行电子回旋脉塞的数值模拟.为了减少计算时间,在模拟中加入了MPI并行算法,加速比能提高到2.7以上.最后以一个94 GHz的回旋振荡管为例,对它的整体结构进行了模拟,并通过对频谱,功率,工作模式等方面验证了模拟的正确性. 关键词： 电子回旋脉塞 Yee网格模型 PIC方法 FDTD算法     

双目视觉空间定位系统中点云目标融合分割算法

针对现有点云分割算法精度差、效率低的问题，提出了一种双目视觉空间定位系统中点云目标融合分割算法。首先，使用随机采样一致性算法剔除场景中的背景平面，保留目标点云；其次，改进P-Linkage聚类分割算法，完成三维点云多目标分割，并使用最小包围盒算法测量目标物体尺寸。实验结果表明，所提算法可以将物体测量误差稳定在3.8%以下，运行效率提高1.5～4.4倍，具有良好的自适应能力，实现了目标物体的精确分割和测量。