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基于分割法的抛物面固面天线热变形抑制

中国空间科学技术（中英文） 2024年第2期44卷 59-67页

作者：楼春钢李昊潘殿坤宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室宁波315211 上海卫星工程研究所上海201109

为满足未来高分辨率微波遥感航天器对于大口径高形面精度的空间可展开天线的需求,提出了一种能有效降低偏馈固面天线在轨因热变形造成形面误差的新方法,即分割法。采用5 m口径的偏馈固面抛物面天线,分析了天线热变形对其电性能尤其是主... 详细信息

为满足未来高分辨率微波遥感航天器对于大口径高形面精度的空间可展开天线的需求,提出了一种能有效降低偏馈固面天线在轨因热变形造成形面误差的新方法,即分割法。采用5 m口径的偏馈固面抛物面天线,分析了天线热变形对其电性能尤其是主波束效率的影响。对连续固面天线六点支撑下不同支撑位置对其热变形的影响进行了研究。在温差为200℃的均匀温度场下,分析了不同形状单胞的形面误差,随后确认采用正六边形作为分割单胞并对其形面误差与尺寸的关系进行了研究。研究了分割单胞的尺寸及排布方式对天线的形面误差及电性能的影响,并验证了分割单胞之间的缝隙对天线电性能的影响,最终确定分割方案。结果显示,分割后天线形面误差从500μm降低至5μm,主波束效率下降值从6.72%下降至1.77%。

关键词：空间可展开天线高形面精度热变形分割法主波束效率

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融合可微分渲染的SAR多视角样本增广

雷达学报（中英文） 2024年第2期13卷 457-470页

作者：贾赫成蒲欣洋王燕妮符士磊徐丰电磁波信息科学教育部重点实验室复旦大学上海200433

合成孔径雷达(SAR)因其全天候、全天时的监测能力在民用和军事领域得到广泛应用。近年来,深度学习已被广泛应用于SAR图像自动解译。然而,由于卫星轨道和观测角度的限制,SAR目标样本面临视角覆盖率不全的问题,这为学习型SAR目标检测识别... 详细信息

合成孔径雷达(SAR)因其全天候、全天时的监测能力在民用和军事领域得到广泛应用。近年来,深度学习已被广泛应用于SAR图像自动解译。然而,由于卫星轨道和观测角度的限制,SAR目标样本面临视角覆盖率不全的问题,这为学习型SAR目标检测识别算法带来了挑战。该文提出一种融合可微分渲染的SAR多视角样本生成方法,结合逆向三维重建和正向渲染技术,通过卷积神经网络(CNN)从少量SAR视角图像中反演目标三维表征,然后利用可微分SAR渲染器(DSR)渲染出更多视角样本,实现样本在角度维的插值。另外,方法的训练过程使用DSR构建目标函数,无需三维真值监督。根据仿真数据的实验结果,该方法能够有效地增加多视角SAR目标图像,并提高小样本条件下典型SAR目标识别率。

关键词：合成孔径雷达(SAR) 可微分SAR渲染器(DSR) 卷积神经网络(CNN) 三维重建多视角样本生成

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自适应分块的改进最小费用网络流解缠算法

上海航天（中英文） 2024年第1期41卷 116-121页

作者：张金翼王辉吴思利郑世超顾约翰上海卫星工程研究所上海201109 上海市毫米波空天信息获取及应用技术重点实验室上海201109

相位解缠是进行精确差分干涉测绘的关键步骤,在相位解缠算法中,最小费用网络流(MCF)是当前常用的算法,该算法具有精度高、限制残差点误差扩散、优先将误差限制在低相干区域的优点,但随着残差点数量的增多,其计算效率也随之降低。改进的... 详细信息

相位解缠是进行精确差分干涉测绘的关键步骤,在相位解缠算法中,最小费用网络流(MCF)是当前常用的算法,该算法具有精度高、限制残差点误差扩散、优先将误差限制在低相干区域的优点,但随着残差点数量的增多,其计算效率也随之降低。改进的MCF算法通过对其做分块,有效提升了算法效率,但块尺寸的选取影响最后的准确度与效率。本文提出一种自适应分块的改进MCF解缠算法,通过自适应寻优的方式选取合适的分割块,将相干性较高的点集中在同一块内,使得在准确度不受过多影响的情况下有效地提升算法效率。

关键词：相位解缠最小费用网络流算法分块尺寸选择自适应寻优

基于分离源矩阵变换器的PMSM无源动态演化控制策略

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高电压技术 2024年第5期50卷 2030-2041页

作者：程启明罗力珲沈治超王为涛张梁王海伦上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海200090

为了改进传统的永磁同步电机驱动器系统及其PID控制的不足,提出了一种无源动态演化控制策略,并应用于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)和分离源矩阵变换器(split source matrix con-verter,SSMC)中。为打破传统... 详细信息

为了改进传统的永磁同步电机驱动器系统及其PID控制的不足,提出了一种无源动态演化控制策略,并应用于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)和分离源矩阵变换器(split source matrix con-verter,SSMC)中。为打破传统矩阵变换器电压传输比0.866的限制,采用电感、电容和3个二极管代替了双级矩阵变换器中间的支流链路部件,并且证明了分离源网络的升压能力。另外,在矢量控制中,永磁同步电机的转速外环和电流内环都使用了传统PID控制器,但由于PID控制器的参数调节比较困难、控制精度不高、超调量较大和抗干扰能力不强等问题,为此提出了基于动态演化理论和无源理论的控制策略,设计了分离源矩阵变换器和永磁同步电机系统基于互联和阻尼分配(the interconnection and damping assignment,IDA)的无源控制器(passivity-based control,PBC)和动态演化控制器(dynamic evolution controller,DEC)。仿真与实验的结果表明,基于该控制策略的SSMC-PMSM驱动系统能够使永磁同步电机稳定运行在额定转速,并且具有稳定性强、抗干扰能力强和动态响应好等特点。

关键词：分离源矩阵变换器电压传输比永磁同步电机无源理论动态演化理论 PID控制

FY-3F/HIRAS-Ⅱ的发射前光谱定标

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光学学报 2024年第12期44卷 396-403页

作者：邵春沅顾明剑漆成莉李路杨天杭陈星中国科学院上海技术物理研究所红外探测与成像技术重点实验室上海200083 中国气象局国家卫星气象中心北京100081

基于仪器的光学视场特性进行有限视场和离轴效应的光谱模拟,研究针对面阵傅里叶光谱仪光谱校正的方法。首先,开展仪器线型函数(ILS)影响分析,确定不同影响因素(有限光程差、有限视场、离轴效应等)的分析方法;其次,以面阵型圆形探测器为... 详细信息

基于仪器的光学视场特性进行有限视场和离轴效应的光谱模拟,研究针对面阵傅里叶光谱仪光谱校正的方法。首先,开展仪器线型函数(ILS)影响分析,确定不同影响因素(有限光程差、有限视场、离轴效应等)的分析方法;其次,以面阵型圆形探测器为例,结合仪器自身光学特性,构建仪器线型函数模型;然后,利用气体吸收光谱模拟离轴效应产生的光谱定标误差和光谱敏感性;最后,基于FY-3F/HIRAS-Ⅱ发射前光谱定标数据,进行光谱校正和定标精度验证。实验结果表明:有限视场和离轴效应使得光谱存在展宽,并向低波数方向偏移。经过光谱定标和校正,中心最差像元光谱定标精度由-24.69×10^(-6)减小到0.54×10^(-6),边缘最差像元由-513.38×10^(-6)减小到-0.15×10^(-6),且3个波段内所有像元均满足小于7×10^(-6)的指标要求。

关键词：光谱学光谱定标仪器线型函数离轴效应红外高光谱大气探测仪

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锁模光纤激光器的偏振同步与去同步动力学

激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 329-335页

作者：黄志玮黄千千黄梓楠李卫淅戴礼龙王明娇代雨泽王青闫志君 Sergeyev Sergey 牟成博上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444 华中科技大学下一代互联网接入系统国家工程实验室湖北武汉430074 阿斯顿大学阿斯顿光子技术研究所伯明翰B47ET

基于正色散的非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器,在稳定的连续波(CW)锁模状态和复合锁模状态下分析脉冲的偏振特性。通过单一调节泵浦功率,实现稳定的CW锁模状态下耗散孤子(DS)与类噪声(NLP)两种脉冲的切换。另外,固定泵浦功率,仅调节... 详细信息

基于正色散的非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器,在稳定的连续波(CW)锁模状态和复合锁模状态下分析脉冲的偏振特性。通过单一调节泵浦功率,实现稳定的CW锁模状态下耗散孤子(DS)与类噪声(NLP)两种脉冲的切换。另外,固定泵浦功率,仅调节偏振控制器(PCs)可得到由脉冲状态自发切换引起的复合锁模状态。对比分析两种锁模状态下的脉冲偏振特性,发现纵模相位锁定的同步对应于脉冲正交偏振分量的完全同步,纵模相位在同步与去同步切换状态下的复合锁模对应于脉冲正交偏振分量的部分同步。实验结果表明,纵模相位间的同步状态受脉冲正交偏振分量影响。该工作对理解锁模激光器中复杂动力学、发展稳定的激光动力学技术具有指导意义。

关键词：锁模光纤激光器非线性光学非线性吸引子光孤子偏振

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超高速星载可见光激光通信技术研究（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第7期 38-44页

作者：迟楠林显浩罗志腾徐增熠陈慧贺志学余少华复旦大学信息学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海低轨卫星通信与应用工程技术研究中心上海市低轨卫星通信技术协同创新中心鹏城实验室

可见光通信因其显著优势逐渐成为星间通信的研究热点。可见光通信能够提供丰富且无需授权的频谱资源，传输速率高，保密性强以及抗电磁干扰等。可见光激光通信器件发射功率较高、抗辐照能力强、激光束散角小，有望应用于星间大容量长距... 详细信息

可见光通信因其显著优势逐渐成为星间通信的研究热点。可见光通信能够提供丰富且无需授权的频谱资源，传输速率高，保密性强以及抗电磁干扰等。可见光激光通信器件发射功率较高、抗辐照能力强、激光束散角小，有望应用于星间大容量长距离通信链路传输。实现了集成的40路波分复用可见光激光通信系统，复用29个可见光波长，采用离散多音比特加载调制和Levin-Campello算法，达到了418.3Gbit/s的总传输数据。针对可见光激光通信系统中的带宽受限和高频衰落的问题，该系统采用了数字预均衡技术，根据该系统的信号特点，设计了相应的佐贝尔网络，通过增强高频信号能量和减小低频信号能量实现整体通信性能的提升。实验表明，数字预均衡可显著提升可见光激光通信性能。该系统证明了可见光激光通信在星间大容量通信中的巨大潜力。

关键词：波分复用激光通信可见光通信卫星通信

基于多保真度模型的高比例新能源配电网潮流不确定性表征方法

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 2965-2977,I0003页

作者：胡喆王晗严正徐潇源陈玥许少伦电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 上海非碳基能源转换与利用研究院上海市闵行区200240 香港中文大学机械与自动化工程系中国香港特别行政区999077

在能源生产和消费低碳化转型的背景下,如何量化源-荷不确定性的影响,高效、准确地实现配电网潮流不确定性表征,对配电网的安全、可靠运行具有重要意义。该文从计算效率和准确性两方面出发,将现有基于概率潮流的不确定性表征方法分为高... 详细信息

在能源生产和消费低碳化转型的背景下,如何量化源-荷不确定性的影响,高效、准确地实现配电网潮流不确定性表征,对配电网的安全、可靠运行具有重要意义。该文从计算效率和准确性两方面出发,将现有基于概率潮流的不确定性表征方法分为高、低保真度模型两类,综合分析了两种方法存在的问题。在此基础上,提出一种基于多保真度模型的高比例新能源配电网潮流不确定性表征方法,以实现潮流状态变量矩信息的高精度估计与概率分布函数的刻画。在矩信息估计方面,提出结合高、低保真度模型特点的最优输入样本数量分配方法,在给定总计算负担下实现了输出变量矩信息的无偏估计。在概率分布函数刻画方面,提出基于综合启动函数的概率分布函数刻画方法,利用多保真度模型提供的先验信息,提升概率分布函数拟合的准确性。通过118节点配电网的仿真计算,验证所提方法的有效性。

关键词：不确定性表征概率潮流多保真度模型统计矩概率分布函数

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超高速星载可见光激光通信技术研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：迟楠林显浩罗志腾徐增熠陈慧贺志学余少华上海市低轨卫星通信技术协同创新中心鹏城实验室复旦大学信息学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海低轨卫星通信与应用工程技术研究中心

可见光通信因其显著优势逐渐成为星间通信的研究热点。可见光通信提供丰富且无需授权的频谱资源，传输速率高，保密性强以及抗电磁干扰等。可见光激光通信器件发射功率较高，抗辐照能力强，激光束散角小,有望应用于星间大容量长距离通... 详细信息

可见光通信因其显著优势逐渐成为星间通信的研究热点。可见光通信提供丰富且无需授权的频谱资源，传输速率高，保密性强以及抗电磁干扰等。可见光激光通信器件发射功率较高，抗辐照能力强，激光束散角小,有望应用于星间大容量长距离通信链路传输。在本文，我们实现了集成的40路波分复用可见光激光通信系统，复用29个可见光波长，采用离散多音比特加载调制和Levin-Campello算法，达到了418.3Gbps的总传输数据。据我们所知，这是迄今为止最高的波分复用可见光激光通信速率。针对可见光激光通信系统中的带宽受限和高频衰落的问题，该系统采用了数字预均衡技术，根据该系统的信号特点，设计了相应的佐贝尔网络，通过增强高频信号能量和减小低频信号能量实现整体通信性能的提升。实验表明，数字预均衡可显著提升可见光激光通信性能。该系统证明了可见光激光通信在星间大容量通信中的巨大潜力。

关键词：波分复用激光通信可见光通信卫星通信