级联倾斜光纤光栅网络安全数据传输路径抗攻击能力研究

采用传统网络加密算法提升级联倾斜光纤光栅网络安全数据传输路径抗攻击能力时,加密密钥仅为56位,导致安全数据受攻击时易于被破解,安全性较低。研究提升级联倾斜光纤光栅网络安全数据传输路径抗攻击能力方法,该方法通过传输矩阵法分析级联倾斜光纤光栅传输原理,依据该原理采用优化的DES算法加密级联倾斜光纤光栅网络安全数据,将传统DES算法中56位密钥扩展处理至128位密钥后分为四轮,选取32位改造算法处理各轮密钥获取子密钥,异或运算32位明文以及子密钥,将Feistel加密算法应用于异或运算结果中实施轮函数运算后,对运算结果进行48位扩展变换处理,利用置乱处理方法对扩展变换后结果实施P排序操作,级联倾斜光纤光栅网络数据加密结果;将加密密文输出作为解密输入,采用优化的DES算法将加密信息恢复至明文信息实现网络安全数据解密。实验结果表明,采用该方法对级联倾斜光纤光栅网络安全数据传输路径抗攻击能力进行提升,抗攻击率高于96%。     

音圈电机快速控制反射镜研究现状

快反镜通过精确控制反射镜偏转方向从而精确控制光束偏转角度,由于其具有响应速度快、工作带宽高、指向精度高等优点,被广泛应用于激光武器、精密跟踪、自由空间光通信等领域,实现精密跟踪、稳瞄、稳像、扫描和像移补偿等功能。介绍了国内外公司和研究机构研制的音圈电机快反镜的现状,分析了音圈电机快反镜的组成,对反射镜、驱动器、转角测量模块、柔性支撑等组件的方案选型进行了讨论。介绍了所研制的音圈电机快反镜的性能。最后,讨论了音圈电机快反镜大口径、高工作带宽、大转角范围和高指向精度的未来发展方向。     

Ⅰ型裂纹中低速冲击荷载下起裂韧度测试新方法

为了探寻更加合理的构型试件来研究纯Ⅰ型裂纹在冲击荷载下的起裂及扩展行为, 提出一种新构型试件, 即双倾斜底边中心裂纹试件(double inclined bottom central cracked, DIBCC)。借助于中低速落锤式冲击实验装置进行冲击实验, 通过应力波来使试件内预制裂纹起裂并扩展, 同时利用应变片测试系统监测裂纹起裂时刻, 并采用AUTODYN有限差分软件对实验过程进行数值模拟, 最后计算裂纹的动态应力强度因子, 利用实验测得的起裂时刻, 确定试件的起裂韧度。结果表明:(1)在反射拉伸波作用下, 预制裂纹两侧会产生垂直于裂纹面向外的位移, 使预制裂纹扩张, 从而使裂纹起裂。(2)数值模拟结果与实验结果在裂纹扩展路径上具有一致性, 说明本文中提出的DIBCC构型试件有效, 可以用来测试裂纹在冲击载荷下的断裂韧度。

     

冰孔约束条件下的弹丸倾斜入水实验研究

基于高速摄影技术,开展了冰孔约束条件下的弹丸倾斜入水实验;通过对比分析无冰环境与冰孔约束条件下的弹丸入水运动过程,并将入水运动过程分为空泡扩张、空泡闭合以及空泡溃灭三个阶段进行了研究,得到了冰孔约束条件下弹丸入水的空泡演化特性;通过对比同一直径冰孔约束条件不同入水初速下弹丸的空泡演化过程及速度变化规律,总结得出了入水初速对于冰孔约束条件下弹丸空泡演化特性以及入水运动特性的影响规律。研究结果表明：空泡扩张阶段,冰孔约束条件下产生的喷溅较为分散,弹丸背水面产生部分隆起;此外,冰孔约束条件下的空泡扩张受到阻碍,空泡最大直径减小。空泡闭合阶段,冰孔约束条件下的空泡闭合时间提前,并且撞击冰板的反射流冲击空泡侧壁使空泡发生局部冲击溃灭。空泡溃灭阶段,冰孔约束条件下的溃灭尾迹由局部冲击溃灭、脱落溃灭和正常溃灭组成;空泡溃灭产生的尾迹旋涡较小。随着入水初速的提高,空泡的长度和最大直径明显增大,局部冲击溃灭的宽度增加;冰孔约束条件会使得弹丸在空泡扩张阶段的速度衰减幅度增大,空泡的闭合时间提前,开始溃灭的时刻延后。

     

基于鲁棒特征匹配的热成像全景图生成方法

热成像技术能够探测不可见的长波红外辐射并以图像的形式显示,在科学研究、安防刑侦及国防军事中有着举足轻重的地位.如果可以用全景图的方式显示所观测场景的大视场热成像则能够极大地扩大观测者的视野、提升场景感知能力.然而,由于热辐射成像模糊、信噪比低,图像特征提取往往存在着较大误差,进而导致特征点匹配不稳定,图像拼接失败.针对这一问题,改进了匹配过程,提出了一种基于鲁棒特征匹配的热成像全景图像生成算法.在增加特征匹配鲁棒性方面的改进主要包括2方面:第一,利用PCA(主成分分析)对SIFT算子进行降维以降低算子相关性,提高特征向量的鉴别能力;第二,利用快速搜索密度峰聚类算法预先筛选匹配点集以剔除错误匹配点,提高特征点的匹配准确度.实验结果表明,本文提出的算法可有效且稳定地生成热成像全景图,具有实用价值.     

罗兰-C信号快速捕获方法及其性能分析

罗兰-C系统与全球导航定位系统(GNSS)相结合已成为新的应用模式,为用户提供可靠的定位、导航和授时服务。针对传统罗兰-C接收机信号捕获时间长、抗噪性能差等缺点,该文提出一种基于延迟相关技术的罗兰-C信号抗噪快速捕获方法,并从理论分析和仿真实验两个方面验证了该方法的有效性,解决了强噪声背景下罗兰-C信号的快速捕获问题。结果表明：罗兰-C延迟相关捕获方法的捕获时间优于200 ms,抗噪性能优于-10 dB。     

基于快速独立成分分析的RoQ攻击检测方法

降质服务(Reduction of Quality, RoQ)攻击比传统的拒绝服务攻击(Denial of Service, DoS)攻击更具有隐秘性和多变性,这使得检测该攻击十分困难。为提高检测准确率并及时定位攻击源,该文将攻击流量提取建模为一个盲源分离过程,提出了基于快速ICA (Independent Component Analysis)的攻击流特征提取算法,从若干观测网络和终端设备中分离出RoQ攻击流,然后提取表征攻击流的特征参数。接着设计了一种基于支持向量机的协同检测系统和检测算法,通过用已标记的有攻击和无攻击的样本训练SVM分类器,最终实现RoQ攻击的检测。仿真结果表明该方法能够有效检测并定位伪造IP地址的RoQ攻击,检测率达到90%以上,而选取合适的ICA参数会提高检测效果。     

基于综合孔径辐射计稀疏阵列非均匀采样图像的快速重建

某些分时采样干涉式微波辐射计成像系统,通常采用稀疏阵列,如圆环稀疏阵列。由于天线阵列优化设计时天线排布位置受限以及天线物理尺寸等限制,具有非均匀空间频域采样的特点。传统的图像重构方法是将非均匀空间频域点插值到均匀的笛卡尔坐标下,补偿空间频率密度,再进行逆快速傅里叶变换。这些插值方法不可避免地会引入误差或者混叠,并且是以假设空间频域的光滑性为前提的,具有局限性。与传统的插值方法不同的是,该文采用最小最大优化准则,先假设图像,再进行共轭梯度迭代快速非均匀傅里叶变换匹配的算法,绕开了空间频域光滑的假设。模拟实验结果表明此算法能够更加快速精确地重建图像。     

地表垂直分层条件下倾斜通道雷电电磁场特性研究

为了得到垂直分层大地电导率和雷电回击通道倾斜角度对雷电电磁脉冲场(LEMP)的影响规律,该文利用时域有限差分法对倾斜通道雷电电磁场进行了建模计算。研究结果表明,当观测点位于倾斜回击通道下方时,地表雷电电磁场峰值会随着回击通道倾斜角度的增加而出现明显的上升,同时电磁场的上升沿变得更加陡峭。观测点与地表雷击点之间的水平距离越大,雷电电磁场的峰值时间也就越大。对地表电磁场而言,观测点同侧大地电导率主要影响雷电水平电场和角向磁场的初始峰值,而观测点另一侧大地电导率的变化则主要影响水平电场和角向磁场波尾幅值。对地下电磁场而言,增加埋地深度对垂直电场的衰减作用十分明显,而对水平电场和角向磁场来说影响极小。     

自组装静电驱动微机电系统倾斜镜

研制了一种基于自组装技术的静电驱动微机电系统(MEMS)倾斜镜,并利用表面硅工艺PolyMUMPs制备了样品。倾斜镜主要由一个中心镜面,两个偏转梁和两个可实现自组装的复合悬臂梁组成。中心镜面离衬底的高度可通过增大金和多晶硅复合悬臂梁的残余应力梯度得到提升。热退火技术被用于提高金层的残余应力。器件结构利用有限元仿真软件进行了优化并通过实验进行了验证。经过200 ℃热退火后,倾斜镜的偏转角度可以达到3.6。该倾斜镜可运用于微光机电系统。