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面向智能电力的无线光技术研究与进展

激光与光电子学进展 2020年第21期57卷 32-43页

作者：丁举鹏易芝玲王劲涛陈习锋新疆大学信息科学与工程学院信号检测与处理新疆维吾尔自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830046 中国移动通信研究院北京100053 清华大学电子工程系北京信息科学与技术国家研究中心北京100084

随着各种新兴信息技术与电力电网的融合进一步走向深入,依托并服务于智能电力的多种无线光技术方案先后被提出,并形成了初步的规模。分别从电力线通信与可见光通信融合的信道特性及传输方案、混合射频电力可见光通信、电力无线光室内定... 详细信息

随着各种新兴信息技术与电力电网的融合进一步走向深入,依托并服务于智能电力的多种无线光技术方案先后被提出,并形成了初步的规模。分别从电力线通信与可见光通信融合的信道特性及传输方案、混合射频电力可见光通信、电力无线光室内定位与中继、高压线路无线光监测等诸多方面阐述智能电力无线光技术的主要分类与前沿进展。结合多款原型实验,介绍了目前各类智能电力无线光技术方案在传输速率、覆盖范围、定位精度、能耗水平等方面所能达到的主要技术指标水平;最后给出智能电力无线光技术所面临的主要挑战与潜在的解决途径。

关键词：光通信智能电力可见光通信动力线通信

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基于无线光通信智慧矿井研究现状

光通信研究 2020年第6期6期(19)卷 70-76页

作者：陈习锋丁举鹏张心云郑炅易芝玲新疆大学信息科学与工程学院信号检测与处理新疆维吾尔自治区重点实验室乌鲁木齐830046 中国移动通信研究院绿色通信研究中心北京100053

智慧矿井平台能够提高采矿产量,其中通信、定位和传感系统能够保证矿工和矿物的安全。传统射频信号带宽不足、衰减严重和通信设备笨重等因素限制了其在矿井中的应用,第五代移动通信技术可应用在矿井下,但依然存在电磁干扰问题。无线光... 详细信息

智慧矿井平台能够提高采矿产量,其中通信、定位和传感系统能够保证矿工和矿物的安全。传统射频信号带宽不足、衰减严重和通信设备笨重等因素限制了其在矿井中的应用,第五代移动通信技术可应用在矿井下,但依然存在电磁干扰问题。无线光信号具有免疫电磁干扰和带宽宽的优势,而且无线光通信、定位和传感可借助矿井下光源设施,减少了通信设备成本和损耗。文章分别从无线光传播特性、通信方案、定位和传感几个方面介绍了矿井无线光研究现状,最后对矿井无线光通信小区布设、光源设计、中继方案和矿车防碰撞的发展进行了展望。

关键词：智慧矿井无线光技术无线光通信人员定位无线光传感

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无人机机载光无线通信研究进展

激光与光电子学进展 2020年第23期57卷 32-43页

作者：丁举鹏易芝玲王劲涛李亚平张志军解鹏郭学让陈习锋新疆大学信息科学与工程学院信号检测与处理新疆维吾尔自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830046 中国移动通信研究院北京100053 清华大学电子工程系北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 国网新疆电力有限公司电力调度控制中心新疆乌鲁木齐830001 国网新疆电力有限公司电力科学研究院电网技术中心新疆乌鲁木齐830001

综述了面向无人机(UAV)领域光无线通信(OWC)的主要研究进展,分别阐述了借助光无线技术在无人机与陆上终端间、无人机与无人机之间以及无人机与卫星之间,实现稳健、宽带通信链路的诸多研究进展与关键使能技术。重点阐述了不同无人机光无... 详细信息

综述了面向无人机(UAV)领域光无线通信(OWC)的主要研究进展,分别阐述了借助光无线技术在无人机与陆上终端间、无人机与无人机之间以及无人机与卫星之间,实现稳健、宽带通信链路的诸多研究进展与关键使能技术。重点阐述了不同无人机光无线链路配置下的链路建模、参数优化、实验测试。同时,也初步讨论了高速、高可靠无人机机载光无线通信技术在模块化实现、高空平台应用等方面的发展趋势。

关键词：光通信无人机自由空间光可见光通信光通信链路

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高铁无线光通信技术研究现状

光通信技术 2021年第1期45卷 5-9页

作者：陈习锋丁举鹏梅弘业刘雯雯马洪兵赖惠成新疆大学信息科学与工程学院乌鲁木齐830046 新疆大学信号检测与处理新疆维吾尔自治区重点实验室乌鲁木齐830046 清华大学电子工程系北京100084

针对传统高铁通信系统中用户通信频繁中断和轨道安全等问题,介绍了无线光通信技术在高铁通信中的应用,主要围绕高铁无线光小区切换、光跟瞄、光轨道监测和光通信实验这4种技术,分析了高铁无线光通信信道模型,包括湍流、雨天和雾天信道... 详细信息

针对传统高铁通信系统中用户通信频繁中断和轨道安全等问题,介绍了无线光通信技术在高铁通信中的应用,主要围绕高铁无线光小区切换、光跟瞄、光轨道监测和光通信实验这4种技术,分析了高铁无线光通信信道模型,包括湍流、雨天和雾天信道模型。最后展望了高铁无线光通信技术的研究方向。

关键词：高铁通信无线光通信无线光信道

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室内非朗伯型可见光多径无线信道特性研究

新疆大学学报（自然科学版） 2020年第4期37卷 489-499页

作者：丁举鹏易芝玲马洪兵李亚平张志军解鹏郭学让陈习锋新疆大学信息科学与工程学院新疆乌鲁木齐830046 中国移动通信研究院北京100053 清华大学电子工程系北京100084 国网新疆电力有限公司电力调度控制中心新疆乌鲁木齐830000 国网新疆电力有限公司电力科学研究院电网技术中心新疆乌鲁木齐830011

在很大程度上,室内可见光通信系统的表现受到可见光多径传播信道的影响.已有研究尚局限于表征朗伯型光源波束配置下可见光无线信道特性,客观上忽视了对光源波束维度潜在差异化影响的关注与讨论.不同于已有研究,本文重点聚焦于非朗伯型... 详细信息

在很大程度上,室内可见光通信系统的表现受到可见光多径传播信道的影响.已有研究尚局限于表征朗伯型光源波束配置下可见光无线信道特性,客观上忽视了对光源波束维度潜在差异化影响的关注与讨论.不同于已有研究,本文重点聚焦于非朗伯型波束条件下可见光无线信道的多径传播效应.为便于同传统朗伯型信道进行比较分析,本文主要从信道脉冲响应、信道频率响应以及信干噪比等方面进行量化表征.为不失一般性,在经典中型尺寸室内应用场景中,本文引入了两种典型的非朗伯波束进行量化建模分析.较之于朗伯波束,量化结果显示在信干噪比方面,两种非朗伯波束可分别引入约1 dB的增益及4 dB的损伤.因此,非朗伯波束客观上为可见光通信领域提供一个崭新的设计维度.

关键词：非朗伯光波束可见光通信频域信道特性无线光通信

内光路系统的缩放模型及其热变形像差的波前预补偿

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中国激光 2012年第4期39卷 39-43页

作者：周琼姜宗福习锋杰国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

以内光路系统的原始模型和缩放模型为研究平台,结合热传导方程、热弹性运动方程以及光场的角谱衍射理论,对两个模型中热变形像差及其波前预补偿分别进行了模拟计算。进行波前预补偿前,缩放模型和原始模型的计算结果基本相同,均表明热变... 详细信息

以内光路系统的原始模型和缩放模型为研究平台,结合热传导方程、热弹性运动方程以及光场的角谱衍射理论,对两个模型中热变形像差及其波前预补偿分别进行了模拟计算。进行波前预补偿前,缩放模型和原始模型的计算结果基本相同,均表明热变形像差主要包括像散项和离焦项,其中,像散项的大小由强激光在反射镜上的入射角度决定;而进行波前补偿后,缩放模型在镜面热变形和光学特性等各方面的结果均能与原始模型保持吻合,且两个模型之间能够实现很好的数值反演。

关键词：内光路系统缩放模型热变形像差波前预补偿

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横风作用下铁路货车篷布气动力数值模拟计算

中南大学学报（自然科学版） 2015年第2期46卷 728-735页

作者：熊小慧梁习锋金琦中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075

基于三维、不可压、定常Navier-Stokes方程和k-ε双方程湍流模型,采用零厚度壁面模拟货车篷布,建立横风作用下篷布内外空间三维流场计算模型,对铁路货车D型篷布所受气动升力进行数值模拟计算;分析货车在大风地区运行时,横风风速、货物... 详细信息

基于三维、不可压、定常Navier-Stokes方程和k-ε双方程湍流模型,采用零厚度壁面模拟货车篷布,建立横风作用下篷布内外空间三维流场计算模型,对铁路货车D型篷布所受气动升力进行数值模拟计算;分析货车在大风地区运行时,横风风速、货物装载高度、货物装载形状以及货物沉降对其气动力的影响,得到篷布在不同工况下所受气动载荷。研究结果表明：当列车速度一定时,篷布所受到的气动升力系数近似与横风风速成正比;篷布所受气动升力随着货车装载高度的增加而显著增加,超车帮为0.7 5 m时篷布受到的升力系数比超车帮为0.4 5 m时大2 8%;超车帮装载（圆弧顶）时,篷布受到的气动升力系数比不超车帮装载（三角型顶）时大2 8.3%;当篷布和货物之间间隙处于0.0 2~0.1 2 m之间时,随间隙增大,篷布所受气动升力增大,间隙为0.1 2 m时的篷布气动升力系数比间隙为0.0 2 m时大1 4.5%;数值计算与试验结果相对误差7.1%,证明了数值计算方法的正确性。

关键词：货车篷布横风气动升力数值模拟

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高速动车百叶窗空气流向流速实车试验研究

中国铁道科学 2004年第2期25卷 56-60页

作者：梁习锋武传田中南大学高速列车研究中心湖南长沙410075

提出以叶轮式风速表作为百叶窗空气流向及流速传感元件,以霍尔开关作为风速表叶轮转速传感元件的试验方法。在室外环境温度平均为3℃～5℃的测试条件下,列车运行速度到250km·h-1时风机大部分时间为半频工作,250km·h-1～280km·h-1时采... 详细信息

提出以叶轮式风速表作为百叶窗空气流向及流速传感元件,以霍尔开关作为风速表叶轮转速传感元件的试验方法。在室外环境温度平均为3℃～5℃的测试条件下,列车运行速度到250km·h-1时风机大部分时间为半频工作,250km·h-1～280km·h-1时采用2 3频方式工作。试验结果表明:所提出动力车百叶窗空气流向和流速试验方法满足实车测量要求;一位百叶窗处于有效工作状态;风机半频工作状态下的百叶窗风向变换的车辆运行临界速度为210km·h-1;动力车作为尾车时,一位百叶窗空气风向及风速与列车运行速度基本无关。

关键词：高速列车动车百页窗空气流向流速实车试验

环境风与列车交会耦合作用下磁浮列车横向气动性能

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中南大学学报（自然科学版） 2007年第4期38卷 751-757页

作者：梁习锋沈娴雅中南大学轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075

采用三维、可压、非定常N-S方程,用动网格技术实现列车与地面、环境风与列车之间的相对运动,对不同风速、风向环境风作用下,磁浮列车以430 km/h速度等速交会时列车横向气动性能进行数值分析。研究结果表明：当风向角为135°时,磁浮列车... 详细信息

采用三维、可压、非定常N-S方程,用动网格技术实现列车与地面、环境风与列车之间的相对运动,对不同风速、风向环境风作用下,磁浮列车以430 km/h速度等速交会时列车横向气动性能进行数值分析。研究结果表明：当风向角为135°时,磁浮列车受到的交会压力波幅值最大;头车和尾车横向力在风向角分别为270°和225°时最大,分别为-172.5 kN和77.4 kN;头、尾车侧滚力矩均在风向角为90°时最大,分别为-226.7 kN·m和-203.7 kN·m;在90°风向角下,风速增大,列车受到的横向力和侧滚力矩增大,横向力近似与风速的0.8次方成正比,而侧滚力矩约与风速的1.3-1.5次方成正比。

关键词：磁浮列车交会压力波横向气动性能