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空间目标远距离磁控方法及应用分析

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 261-270页

作者：赵宏亮张元文杨乐平黄涣马天国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

星间电磁力/力矩作用相对于传统航天器操控方式,具有不消耗推进剂、无羽流污染、可控能力强等优势。因此,在交会对接、编队集群、失效卫星消旋等方面得到了广泛关注。然而,电磁力/力矩的数值与场源作用距离的3到4次方成反比,导致电磁力... 详细信息

星间电磁力/力矩作用相对于传统航天器操控方式,具有不消耗推进剂、无羽流污染、可控能力强等优势。因此,在交会对接、编队集群、失效卫星消旋等方面得到了广泛关注。然而,电磁力/力矩的数值与场源作用距离的3到4次方成反比,导致电磁力/力矩的有效作用空间有限。磁化同轴枪强流脉冲放电装置可产生高传输速度(~1000 km/s)、高电子密度(~10^(16)cm^(-3))、高能量密度(~1 MJ/m^(2))、具有球马克位形的等离子体环,且等离子体环的放电电流可产生强度可观的环向磁场和极向磁场(~1 T)。此外,等离子体环的生成和输运环境与空间真空环境高度契合。基于磁化同轴枪生成具有球马克位形的等离子体环并将等离子体环所携带磁场远距投送的新型磁控方式,本文研究可控等离子体环远距投送对空间目标的磁控能力以及对空间目标消旋/回收的应用潜力等,并通过初步仿真算例予以验证结论的正确性。

关键词：等离子体环磁场冻结空间目标磁控操控能力创新应用

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元素取代对Ge-As(Sb)-Se玻璃转变阈值行为的影响

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物理学报 2024年第5期73卷 297-303页

作者：许思维王训四沈祥湖南文理学院数理学院常德415000 宁波大学高等技术研究院浙江省光电探测材料及器件重点实验室宁波315211

本文针对Sb取代As元素对Ge_(x)As(Sb)_(20)Se_(80-x)玻璃阈值行为的影响进行研究.对理想共价网络玻璃GexAs20Se80-x的玻璃转变温度、密度和折射率等物理参数进行了系统测量,在其平均配位数为2.4和2.67处验证了转变阈值的存在,这两个转... 详细信息

本文针对Sb取代As元素对Ge_(x)As(Sb)_(20)Se_(80-x)玻璃阈值行为的影响进行研究.对理想共价网络玻璃GexAs20Se80-x的玻璃转变温度、密度和折射率等物理参数进行了系统测量,在其平均配位数为2.4和2.67处验证了转变阈值的存在,这两个转变分别代表玻璃内部的共价网络结构从欠限制的松散状态到过限制的紧致状态的转变和从二维到三维紧致状态的转变.但是,当金属性更强的Sb取代As时,得到的非理想共价网络玻璃Ge_(x)Sb_(20)Se_(80-x)则会引起转变阈值的变化,转变阈值改变为化学计量组成.进一步利用拉曼散射技术对其结构进行表征,并将拉曼光谱通过分峰拟合分解成不同的结构单元的特征峰,它们各自的强度变化表现出相同的行为,这归因于As和Sb的原子半径差异较大所引起的化学效应以及Sb元素具有较强的离子特性.

关键词：硫系玻璃玻璃转变拉曼散射

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串扰忆阻突触异质离散神经网络的共存放电与同步行为

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物理学报 2024年第11期73卷 56-69页

作者：王璇杜健嵘李志军马铭磷李春来湖南理工学院信息光子学与空间光通信湖南省重点实验室岳阳414006 湘潭大学计算机学院·网络空间安全学院湘潭411105 湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105

突触串扰由相邻突触间神经递质的溢出引起,对神经系统的放电特性及信号传输有着深远影响.利用两个忆阻器模拟生物神经突触,双向耦合Chialvo离散神经元和Rulkov离散神经元,并考虑耦合状态下突触间的串扰行为,构建一类忆阻突触耦合异质离... 详细信息

突触串扰由相邻突触间神经递质的溢出引起,对神经系统的放电特性及信号传输有着深远影响.利用两个忆阻器模拟生物神经突触,双向耦合Chialvo离散神经元和Rulkov离散神经元,并考虑耦合状态下突触间的串扰行为,构建一类忆阻突触耦合异质离散神经网络.研究分析表明,神经网络不动点的数量及稳定性依赖于突触串扰强度.同时,通过分析分岔图、相图、李雅普诺夫指数谱和时序图等发现,随着突触串扰强度的变化,神经网络表现出不同的共存放电行为.此外,基于神经元放电序列的相位差及同步因子,研究了不同耦合强度及不同系统初始条件和参数情形下,突触串扰强度对神经网络同步行为的影响.

关键词：忆阻器异质离散神经网络突触串扰共存放电相位同步

基于合并码本的码字位置序号调制SCMA方案

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2498-2508页

作者：杨颜冰雷菁赖恪国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

为满足后5G及未来6G时代对通信系统可靠性及频谱效率(spectral efficiency,SE)的严苛要求,针对上行稀疏码多址接入(sparse code multiple access,SCMA)系统,提出了一种基于合并码本的码字位置序号调制SCMA方案。该方案在时域拓展码字位... 详细信息

为满足后5G及未来6G时代对通信系统可靠性及频谱效率(spectral efficiency,SE)的严苛要求,针对上行稀疏码多址接入(sparse code multiple access,SCMA)系统,提出了一种基于合并码本的码字位置序号调制SCMA方案。该方案在时域拓展码字位置,使得码字位置全填充且由其序号携带额外信息比特,并能通过改变码字位置数和序号调制阶数灵活调整系统的谱效。此外,设计了基于消息传递算法(message passing algorithm,MPA)的联合检测算法,并给出了合并码本设计准则。系统分析及仿真结果表明,相较于其他序号调制方案,所提方案更好地兼顾了可靠性与SE,在误比特率(bit error rate,BER)性能与鲁棒性方面都有优势。

关键词：稀疏码多址接入频谱效率码字位置序号调制合并码本

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橙皮还原浸出废旧锂电池正极材料有价金属

中国有色金属学报 2024年第2期34卷 561-572页

作者：谷昆泓覃文庆韩俊伟中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

为了促进废旧锂电池的高效环保浸出,研究了一种利用橙皮作为有机还原剂,高效浸出废旧锂电池正极材料中金属的方法。结果表明:橙皮的添加显著提高了柠檬酸浸出剂的性能,实现了锂、镍、钴和锰的高浸出率,最佳浸出条件为柠檬酸浓度2 mol/L... 详细信息

为了促进废旧锂电池的高效环保浸出,研究了一种利用橙皮作为有机还原剂,高效浸出废旧锂电池正极材料中金属的方法。结果表明:橙皮的添加显著提高了柠檬酸浸出剂的性能,实现了锂、镍、钴和锰的高浸出率,最佳浸出条件为柠檬酸浓度2 mol/L、橙皮用量40 g/L、浸出温度95℃、液固比20∶1、搅拌速度300 r/min、浸出时间120 min。利用Design Expert 10推导出了一个浸出模型,能精确预测金属的浸出率。动力学研究表明,锂、镍、钴和锰的表观活化能分别为64.95、67.71、66.65和72.8 kJ/mol,说明正极材料浸出过程主要受化学反应控制。通过对比OP浸出前后的SEM像,验证了橙皮还原能力可用还原糖理论进行解释。

关键词：废旧锂电池正极材料酸浸活化能橙皮废弃物

复杂运动舰船目标SAR成像空/时变散焦特性研究

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2237-2255页

作者：王进冷祥光孙忠镇马晓杰杨阳计科峰国防科技大学电子科学学院电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073 中国人民解放军93525部队西藏拉萨850000

合成孔径雷达(sythetic aperture radar,SAR)能够对海上舰船目标进行全天时、全天候成像,但是运动舰船在高分辨率SAR图像上的方位向散焦会严重影响后续对舰船目标的识别。由于舰船运动的非合作性,目前对复杂运动舰船在SAR图像中的散焦... 详细信息

合成孔径雷达(sythetic aperture radar,SAR)能够对海上舰船目标进行全天时、全天候成像,但是运动舰船在高分辨率SAR图像上的方位向散焦会严重影响后续对舰船目标的识别。由于舰船运动的非合作性,目前对复杂运动舰船在SAR图像中的散焦特性认识不足。本文首先从SAR成像原理出发,理论推导得出舰船复杂运动引起的SAR回波信号相位误差的空变性和时变性是导致其SAR图像质量下降的决定性因素。在此基础上,构建了一个复杂运动舰船目标SAR成像模拟器,通过对不同运动状态、不同合成孔径时间舰船点、线、面目标的SAR成像仿真,揭示了复杂运动舰船目标SAR成像空/时变散焦特性。其中,空变性会造成舰船在SAR图像上非均匀散焦;时变性使得舰船在SAR图像上变为一条方位向能量带。最后,结合空/时变散焦特性,探讨了未来SAR运动舰船重聚焦技术的发展方向。

关键词：合成孔径雷达舰船散焦空变相位误差多普勒时变重聚焦

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新型装配式冷弯薄壁型钢墙体抗侧性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 135-141页

作者：王莉萍伍欣雨胡萌刘劲丁发兴中南大学土木工程学院长沙410075 中南大学湖南省装配式建筑工程技术研究中心长沙410075 湖南城市学院土木工程学院益阳413000

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB... 详细信息

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB板与硅晶钙板.试验结果表明:使用矩形钢管连接的新型复合墙体具有良好的整体抗震性能;单面或双面覆板对墙体抗侧性能影响显著,双面覆板的新型复合墙体的屈服荷载约为单面覆板新型复合墙体的2倍;龙骨间距和覆面板材料对墙体抗侧性能的影响相对较小.在试验基础上,使用OpenSEES软件建立了试验墙体的有限元分析模型,并针对矩形钢管壁厚、周边螺钉间距取值进行了参数分析.参数分析结果表明,矩形钢管连接件壁厚取值推荐为2.5 mm,周边螺钉间距推荐取50~100 mm.

关键词：冷弯薄壁型钢复合墙体 OSB板硅晶钙板低周往复加载试验数值模拟

基于非支配遗传算法的HLA仿真系统数据采集策略

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系统工程与电子技术 2024年第9期46卷 3103-3111页

作者：王佩骐鞠儒生张淼段伟国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

数据采集是仿真执行过程中的重要环节,数据采集的完整性和效率对整个训练仿真活动的最终效果和效率具有重大影响。然而,在现有基于高层体系结构(high level architecture,HLA)的分布式仿真系统中,集中式数据采集在单个步长内读写海量数... 详细信息

数据采集是仿真执行过程中的重要环节,数据采集的完整性和效率对整个训练仿真活动的最终效果和效率具有重大影响。然而,在现有基于高层体系结构(high level architecture,HLA)的分布式仿真系统中,集中式数据采集在单个步长内读写海量数据,会影响仿真正常推进,而分布式数据采集会造成大量冗余数据,且采集模块的开发不具备通适性。针对上述问题,基于弱分布式数据采集结构,利用多个采集成员实现并行数据采集,并基于非支配排序遗传算法II(non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)制定采集任务在多个成员间的分配策略,实现数据采集负载的均衡分布。仿真结果和真实系统上的实验结果表明,所提方法能显著提升数据采集效率,同时减少数据采集成员执行过程中的中央处理器(central processing unit,CPU)和内存消耗。

关键词：数据采集高层体系结构大规模分布式仿真非支配排序遗传算法II 采集效率

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多星协同观测遗传-演进双层任务规划算法

系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 2044-2053页

作者：李阳阳罗俊仁张万鹏项凤涛国防科技大学智能科学学院湖南长沙410073

多星协同任务规划方法是天基卫星系统管控的关键支撑。围绕多星协同对地观测任务展开分析,首先建立多星协同任务规划模型,包括卫星轨道参数、约束条件和待观测目标点等;其次设计了遗传演进双层求解架构,将多星任务规划问题拆解为顶层多... 详细信息

多星协同任务规划方法是天基卫星系统管控的关键支撑。围绕多星协同对地观测任务展开分析,首先建立多星协同任务规划模型,包括卫星轨道参数、约束条件和待观测目标点等;其次设计了遗传演进双层求解架构,将多星任务规划问题拆解为顶层多星任务分配问题和底层单星任务调度问题,上层采用基于引导的多种群遗传算法(multi-population genetic algorithm,MPGA),将启发式结果融入到任务分配算法中,下层采用改进遗传算法对单星任务调度问题进行求解;最后针对适用性问题,设定随机和均匀分布两组目标,采用不同卫星数量设计实验验证了遗传演进双层求解框架的有效性。

关键词：卫星任务规划遗传演进架构多种群遗传算法并行算法