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智能结构在相控阵天线阵面中的应用研究

现代雷达 2014年第11期36卷 8-10,61页

作者：唐宝富顾叶青王超南京电子技术研究所南京210039

随着大型天线阵面技术的发展,阵面集成度及轻薄化要求将越来越高。传统的单纯依靠增加重量和外形尺寸来提高结构刚度的方法将难以满足阵面设计要求,智能天线阵面结构将是未来阵面结构的主要发展方向。文中首先介绍了智能结构的研究进展... 详细信息

随着大型天线阵面技术的发展,阵面集成度及轻薄化要求将越来越高。传统的单纯依靠增加重量和外形尺寸来提高结构刚度的方法将难以满足阵面设计要求,智能天线阵面结构将是未来阵面结构的主要发展方向。文中首先介绍了智能结构的研究进展;再以一新型的天线阵面为例,对比分析了智能阵面结构的巨大优势,最后,总结了智能阵面结构的实现方法和发展路线,并指出需要重点研究的四个关键技术。

关键词：智能结构天线阵面自适应技术刚度分布

基于SE/DFSS的相控阵雷达天线阵面设计流程优化和验证

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现代雷达 2019年第9期41卷 66-70页

作者：朱宏孙磊王真邓学宾采峰南京电子技术研究所南京210039 中航工业发展研究中心北京100012

针对相控阵雷达天线阵面设计过程不精细、数据追溯困难、需求分析不充分等问题,运用系统工程和六西格玛设计方法,开展相控阵雷达天线阵面的设计流程的优化,精细化地展开设计活动,建立模板表单,优化设计过程和设计规范,并在相控阵雷达天... 详细信息

针对相控阵雷达天线阵面设计过程不精细、数据追溯困难、需求分析不充分等问题,运用系统工程和六西格玛设计方法,开展相控阵雷达天线阵面的设计流程的优化,精细化地展开设计活动,建立模板表单,优化设计过程和设计规范,并在相控阵雷达天线阵面的研制中完成流程验证,提升了设计质量和降低研制风险。

关键词：天线阵面系统工程六西格玛设计流程优化设计质量

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大型相控阵雷达天线阵面制造技术研究

大型相控阵雷达天线阵面制造技术研究

作者：孙刚南京理工大学

学位级别：硕士

相控阵雷达天线阵面是相控阵雷达系统中的关键设备,通常由许多辐射单元阵列组成,其内部结构紧凑,相关尺寸精度要求很高,结构设计时可以参照国外的一些现有产品,但制造技术必须要靠自己进行摸索,尤其是在国内基础制造业不发达的情况下,... 详细信息

相控阵雷达天线阵面是相控阵雷达系统中的关键设备,通常由许多辐射单元阵列组成,其内部结构紧凑,相关尺寸精度要求很高,结构设计时可以参照国外的一些现有产品,但制造技术必须要靠自己进行摸索,尤其是在国内基础制造业不发达的情况下,制造过程中的许多特殊过程均需要自行组织进行专业攻关。本课题针对某相控阵雷达的天线阵面制造过程展开,主要研究了天线阵面中反射面板的焊接工艺方法和天线阵面中箱体的铆接工艺方法。在反射面板的焊接过程中,对比了熔焊与搅拌摩擦焊各自的性能特点,选取了搅拌摩擦焊进行试验,制作等比小样摸索焊接参数,并对其机械性能、宏观、微观组织、硬度、三防性能等进行了一系列的认证,然后进行正式产品的制造,并对正式产品的机械性能、宏观、微观组织、化学成分、晶粒度等进行了再次确认。在天线阵面箱体的精密铆接过程中,对比了冲击铆接与液压铆接各自的性能特点,自行研发制造液压铆接系统,通过有限元分析和试验样件确认后,应用在正式产品中。经过实际作业以及雷达使用的实际结果,本课题研究的制造技术是可行和可靠的。目前,搅拌摩擦焊技术目前已推广应用在相控阵雷达组件冷板的二维水道焊接以及航天火箭整流罩的三维焊接中,液压铆接技术也已推广应用在机载相控阵雷达的总装制造过程中。随着课题研究的深入发展,还会有更多新型制造技术被应用在大型相控阵雷达的精密制造领域,仍然需要我们不断的论证、引进、掌握、推广

关键词：雷达相控阵天线阵面搅拌摩擦焊精密铆接

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用光刻技术制作天线阵面

航空制造技术 2004年第9期47卷 95-96页

作者：何景瓷九江职业技术学院

分析了缝隙天线阵面的光刻技术,叙述了采用光刻方法研制缝隙天线阵面的技术途径、工艺试验结果和主要问题。试验表明,毫米波主动导引头缝隙天线阵面具有面积大、缝隙多、精度高的特点。

关键词：天线阵面光刻技术缝隙天线导引头毫米波用光

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机载雷达天线阵面结构动力学分析

现代雷达 2018年第12期40卷 70-73页

作者：孙为民房凯汪奕南京电子技术研究所南京210039 中国人民解放军驻电子十四所南京军代室南京210039

根据机载雷达天线阵面结构,对初始方案进行了结构优化,分别建立了两种设计方案的有限元动力学计算模型,对其进行模态、冲击响应以及随机振动分析。两种方案计算结果比较表明:改进方案相比初始方案质量减轻60.8 kg,其基频提升了22%,冲击... 详细信息

根据机载雷达天线阵面结构,对初始方案进行了结构优化,分别建立了两种设计方案的有限元动力学计算模型,对其进行模态、冲击响应以及随机振动分析。两种方案计算结果比较表明:改进方案相比初始方案质量减轻60.8 kg,其基频提升了22%,冲击下变形降低了7.4%,冲击下的剩余强度系数与随机振动的加速度功率谱密度响应值偏差在5%以内,为阵面结构方案选择提供了很好的依据。

关键词：机载雷达天线阵面冲击分析随机振动分析功率谱密度

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相控阵雷达天线阵面结构技术研究

相控阵雷达天线阵面结构技术研究

作者：陶晓瑛南京理工大学

学位级别：硕士

相控阵雷达天线阵面是雷达的核心部分,其作用是实现相控阵天线的电性能。天线阵面内部安装有天线、馈线、T/R、电源、冷却等系统诸多设备,是整个雷达中结构最复杂的部分。设计时除了满足刚度和强度指标外,还需考虑大量电子设备的布局、... 详细信息

相控阵雷达天线阵面是雷达的核心部分,其作用是实现相控阵天线的电性能。天线阵面内部安装有天线、馈线、T/R、电源、冷却等系统诸多设备,是整个雷达中结构最复杂的部分。设计时除了满足刚度和强度指标外,还需考虑大量电子设备的布局、安装、走线、冷却等要求。因此相控阵雷达天线阵面结构设计是一个系统工程。某固态有源相控阵雷达是由中国电子科技集团公司第十四研究所研制的一部具有国际领先技术的先进军用设备。本文采用先进的设计理念和方法,使用Pro/E、ANSYS等优秀设计软件,完成了该雷达天线阵面的结构设计任务。首先根据雷达性能指标要求对天线阵面进行初步设计,确定天线阵面的结构形式、尺寸,确定各设备在天线阵内部的布局和安装方式。在初步设计的基础上使用Pro/E软件建立三维模型,验证设计布局的合理性。然后利用有限元分析工具ANSYS软件,采用APDL编制命令流的方法,建立天线阵箱体的力学模型,对其进行静力学和动力学分析,求出各种工况下的变形和应力分布情况,找出主要部件的危险位置。根据分析结果优化结构参数,再循环计算分析,最终使结构完全满足系统预先分配的重量指标和刚度指标。根据天线阵面内的散热总量和热量分布特点,确定了阵面的通风散热方法,通过理论计算确定了风道参数,完成了天线阵面的热设计。最后针对相控阵雷达天线阵面的特点,采取创新的设计方法及措施,解决阵面的密封防护问题。本文提出的天线阵面结构设计思路以及提供的计算数据对于相控阵雷达天线阵面结构设计具有一定的理论意义和实用价值。

关键词：相控阵雷达天线阵面结构设计有限元法

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大型相控阵雷达天线阵面备件优化配置研究

雷达科学与技术 2017年第3期15卷 334-338页

作者：常春贺武高卫于兴伟姚旭空军预警学院黄陂士官学校空军预警学院研究生管理大队中国人民解放军95921部队北部战区空军参谋部

针对大型相控阵雷达天线阵面视情维修与定期维修在维修时机上存在交叉的现象,将视情维修与定期维修相结合,提出了一种基于m/T维修策略大型相控阵雷达天线阵面备件优化配置模型。首先,在对m/T维修策略分析的基础上,建立了系统的使用可用... 详细信息

针对大型相控阵雷达天线阵面视情维修与定期维修在维修时机上存在交叉的现象,将视情维修与定期维修相结合,提出了一种基于m/T维修策略大型相控阵雷达天线阵面备件优化配置模型。首先,在对m/T维修策略分析的基础上,建立了系统的使用可用度模型,并利用0-1分布对使用可用度进行了求解计算;然后,以使用可用度为约束条件,以LRU备件配置费用最小为优化目标,对大型相控阵雷达天线阵面备件配置进行了优化研究;最后,通过实例验证了该优化模型的有效性。

关键词：天线阵面 k/N系统维修策略使用可用度备件

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某相控阵雷达天线阵面结构技术研究

某相控阵雷达天线阵面结构技术研究

作者：张继成南京理工大学

学位级别：硕士

本文以某有源相控阵雷达天线阵面作为研究对象,针对车载机动型天线阵面结构复杂、机动性强的特点,在结构设计布局、力学优化分析、力学强度试验等方面进行了深入的研究,为该天线阵面结构的的总体设计提供理论依据。(1)运用Pro/E三维设... 详细信息

本文以某有源相控阵雷达天线阵面作为研究对象,针对车载机动型天线阵面结构复杂、机动性强的特点,在结构设计布局、力学优化分析、力学强度试验等方面进行了深入的研究,为该天线阵面结构的的总体设计提供理论依据。(1)运用Pro/E三维设计软件,对阵面进行三维仿真分析,设计了一种重量轻、刚度高的天线骨架系统。(2)通过有限元分析工具进行力学优化分析,合理确定工况,建立适当的力学模型,计算了在满载和超载情况下的结构的应力分布情况,并以此为依据对结构进行优化。(3)设计了天线骨架力学试验方案,对局部的天线骨架的进行了满载和超载工况下的静力试验,分析了较大应力出现的位置的合理性,并以此为依据,对骨架的结构形式、焊接工艺、快速连接方式等进行了优化。

关键词：相控阵雷达天线阵面结构设计有限元法力学试验

数据驱动的雷达天线阵面故障诊断与健康评估技术研究

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数据驱动的雷达天线阵面故障诊断与健康评估技术研究

作者：王超凡南京航空航天大学

学位级别：硕士

为了满足现代军用雷达设备构建以故障预测与健康管理技术为核心的新一代综合保障体系,提高设备可靠性、可用性、维修性和安全性,降低设备全寿命周期的运营维护成本,本文以相控阵雷达天线阵面为研究对象,开展基于数据驱动的故障诊断与健... 详细信息

为了满足现代军用雷达设备构建以故障预测与健康管理技术为核心的新一代综合保障体系,提高设备可靠性、可用性、维修性和安全性,降低设备全寿命周期的运营维护成本,本文以相控阵雷达天线阵面为研究对象,开展基于数据驱动的故障诊断与健康状态评估技术研究,主要工作包括以下几个方面:首先,介绍了某型相控阵雷达天线阵面的组成,对阵面中关键组件的历史监测数据情况进行了分析;针对雷达数据中的常见问题,研究了数据预处理,为后续故障诊断、性能预测与健康评估的研究提供良好的建模数据。然后,提出了一种基于无监督聚类和主成分分析的故障检测和诊断方法。以阵面冷却系统的风机模块为具体应用对象,利用基于密度的噪声下无监督聚类算法——(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)对风机数据进行模式分类,根据主成分分析所得到的多元统计量构建综合监测量实现故障检测,采用贡献图方法完成故障隔离。基于雷达真实数据的实验结果表明,该方法能够及时检测风机模块故障,并成功隔离故障风机,方法有效,符合工程应用需求。其次,以阵面收发模块中发射功放组件(Transmitter and Receiver,T/R)为具体应用对象,构建输出端信噪比参量作为T/R组件的性能表征指标;在此基础上,提出一种基于深度长短期记忆神经网络的T/R组件性能预测方法。仿真实验中模拟了T/R组件的周期性退化、线性退化、非线性退化等多种情况。实验结果表明,所提出的预测模型能够捕捉到多种形式时间序列数据上的变化趋势,证明了该方法的工程实用可行性。最后,研究了雷达天线阵面的模块级和系统级健康评估方法,分别基于雷达机内测试数据或在线状态数据设计健康度因子,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)确定健康度因子权值,应用熵权法计算模块级健康度;进一步,采用基于模糊评判的层次分析方法,利用模糊隶属度函数量化五级的健康状态,采用AHP计算雷达分系统内各模块的权值,实现了雷达系统级健康状态综合评估。仿真实验结果表明,所提出的健康评估方法结果符合专家经验,具有良好的工程应用前景。

关键词：相控阵雷达天线阵面故障诊断性能预测健康评估