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高气压下三维旋转滑动弧放电光谱特性分析

光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1571-1577页

作者：张磊张登成于锦禄赵兵兵徐哲霖程伟达中国人民解放军空军工程大学航空工程学院陕西西安710038

为探究气体压力对滑动弧放电稳定性的影响规律,在高气压放电实验平台上,开展了滑动弧放电光谱特性研究。利用发射光谱法对滑动弧放电过程中的激发态物质进行诊断,并对不同气体压力条件下滑动弧放电的电子密度、振动温度、转动温度进行... 详细信息

为探究气体压力对滑动弧放电稳定性的影响规律,在高气压放电实验平台上,开展了滑动弧放电光谱特性研究。利用发射光谱法对滑动弧放电过程中的激发态物质进行诊断,并对不同气体压力条件下滑动弧放电的电子密度、振动温度、转动温度进行了计算。在滑动弧放电发射光谱中观测到氮气第二正带系N_(2)(C^(3)Π_(u)→B^(3)Π_(g))和氮气第一负带系N^(+)_(2)(B^(2)Σ^(+)_(u)→X^(2)Σ^(+)_(g))的发射谱线,随着气体压力升高,氮气第二正带系谱线发射强度增强,氮气第一负带系的发射强度变化幅度较小。当气体压力超过0.26 MPa之后,在滑动弧放电发射光谱中发现了氮气Gaydon s Green带系507.4 nm的发射谱线,其发射强度为3508.49 arb,随气体压力升高其谱线发射强度无明显变化。利用Stark展宽法对滑动弧放电过程中的电子密度进行了计算,得到电子密度在1023量级,并且随着气体压力的增加,滑动弧放电的电子密度呈线性增加。针对氮气分子第二正带系的5条谱线,采用玻尔兹曼图解法对滑动弧放电的振动温度进行计算,振动温度随气体压力的变化并非单调变化,在0.3 MPa之前振动温度变化幅度较小,气体压力超过0.3 MPa之后振动温度迅速增加。对氮气分子第一负带系390~391.6 nm处的发射谱线进行拟合计算滑动弧放电的转动温度,结果表明在0.24 MPa之前转动温度随气体压力升高变化幅度较大,气体压力超过0.24 MPa之后转动温度增长幅度变小。

关键词：滑动弧等离子体高气压放电电子密度振动温度转动温度

基于环量控制的虚拟舵面飞行器概念与设计综述

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航空学报 2024年第6期45卷 48-73页

作者：张艳华张登成周章文雷玉昌李林空军工程大学航空工程学院西安710038 中国人民解放军95034部队百色542899 中国人民解放军93318部队铁岭112300

利用环量控制替代机械舵面,构建的虚拟舵面飞行器在短距起降、高隐身、久航远航和机动飞行等方面具有性能优势,对未来无舵面飞翼布局飞行器的研究具有重要意义。本文通过梳理国内外环量控制技术的发展历程,明确了虚拟舵面飞行控制的发... 详细信息

利用环量控制替代机械舵面,构建的虚拟舵面飞行器在短距起降、高隐身、久航远航和机动飞行等方面具有性能优势,对未来无舵面飞翼布局飞行器的研究具有重要意义。本文通过梳理国内外环量控制技术的发展历程,明确了虚拟舵面飞行控制的发展趋势;介绍GACC翼型不同动量系数、迎角的升力特性以及单射流、双射流的气动特性,阐述了环量控制提高升力、形成虚拟舵面实现飞行控制的作用原理;基于SACOON平台在滚转、俯仰和偏航不同方向的力矩特性,验证了虚拟舵面优于机械舵面的控制效果;从环量控制翼型、气动布局、射流作动系统与射流飞控系统4个主要方面提出虚拟舵面飞行器的概念和设计思路;重点关注引气系统、舵面高效性、一体化设计、安全适应性等方面存在的问题和解决思路,推动虚拟舵面飞行器的工程应用。综述内容为环量控制技术应用于未来无舵面飞行器提供了一定的理论参考。

关键词：环量控制虚拟舵面飞行器设计升力射流动量系数

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激光武器反无人机集群作战运用及关键技术

航空学报 2024年第12期45卷 239-253页

作者：刘伟张琳王代强孟宪良张搏空军工程大学防空反导学院西安710051 中国人民解放军63768部队西安710000 航天工程大学基础部北京110400

激光武器具有作战成本低、转移火力快、杀伤可控等显著优势,被认为是目前反无人机(UAV)集群作战中最具技术可行性的定向能武器。随着激光武器逐步从试验验证进入作战运用阶段,对激光武器反无人机集群作战运用关键技术进行综述分析迫在... 详细信息

激光武器具有作战成本低、转移火力快、杀伤可控等显著优势,被认为是目前反无人机(UAV)集群作战中最具技术可行性的定向能武器。随着激光武器逐步从试验验证进入作战运用阶段,对激光武器反无人机集群作战运用关键技术进行综述分析迫在眉睫。通过梳理激光武器毁伤作用机理及发展现状,分析激光武器反无人机集群作战运用关键问题,并总结归纳激光武器-集群目标分配技术、激光毁伤效能评估技术的研究进展,最后对激光武器反无人机集群作战运用关键技术研究方向进行展望,以期为激光武器尽早投入作战运用提供借鉴和参考。

关键词：激光武器反无人机集群作战运用激光武器-集群目标分配技术激光毁伤效能评估技术

复杂多方向威胁下的导弹预警雷达优化部署方法

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北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1392-1404页

作者：刘伟刘昌云郭相科樊良优何晟兰昊空军工程大学研究生院西安710000 中国人民解放军63768部队西安710000 空军工程大学防空反导学院西安710000

针对现有导弹预警雷达部署相对独立、协同困难,难以满足大规模对抗场景的现状,从远程预警雷达、跟踪识别雷达、机动式预警雷达不同的任务特点出发,建立应对复杂多方向威胁的多型导弹预警雷达优化部署模型,在满足最优覆盖、协同交接、目... 详细信息

针对现有导弹预警雷达部署相对独立、协同困难,难以满足大规模对抗场景的现状,从远程预警雷达、跟踪识别雷达、机动式预警雷达不同的任务特点出发,建立应对复杂多方向威胁的多型导弹预警雷达优化部署模型,在满足最优覆盖、协同交接、目标识别等任务约束下,解决雷达协同部署问题。针对所提模型设计了一种基于云自适应的分区优化离散粒子群(CPBPSO)算法,通过设计分区编码策略缩减算法求解空间、加入云自适应变异算子提高算法全局寻优和局部跳出能力,使算法更适用于导弹预警雷达部署问题的处理。实例验证了所提模型在求解单方向、多方向威胁场景部署问题的可行性,对比分析了CPBPSO算法的有效性,基本满足导弹预警雷达最优化协同部署的需求。

关键词：导弹预警雷达协同预警优化部署模型云自适应变异粒子群算法

基于目标暴露区的地面防空兵力最佳配置区规划

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 196-204页

作者：曹原寇英信李勇祥空军工程大学航空工程学院陕西西安710038 中国人民解放军95261部队广西柳州545000

利用远距离支援干扰存在的目标暴露区,通过优化配置地面防空兵力,可有效降低干扰对我方地面防空作战的不利影响。在“三点一线”干扰模式分析的基础上,利用雷达干扰方程得到目标暴露区,提出了基于目标暴露区的地面防空兵力可配置区及横... 详细信息

利用远距离支援干扰存在的目标暴露区,通过优化配置地面防空兵力,可有效降低干扰对我方地面防空作战的不利影响。在“三点一线”干扰模式分析的基础上,利用雷达干扰方程得到目标暴露区,提出了基于目标暴露区的地面防空兵力可配置区及横向、纵向兵力配置间距计算方法,并根据雷达有效干扰扇面,得到地面防空兵力干扰威胁指数计算模型。在此基础上,构建以干扰威胁指数总量最小为目标函数,以兵力可配置区及兵力配置间距为约束条件的远距离支援干扰下地面防空兵力最佳配置规划模型。采用基于线性递减权重函数的改进萤火虫优化(improved glowworm swarm optimization,IGSO)算法对其求解并进行了有效性仿真验证,结果表明所提出的规划模型具有较好的理论价值。

关键词：目标暴露区地面防空兵力最佳配置区改进萤火虫优化算法

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基于YOLO的航管一次雷达目标检测方法

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 143-151页

作者：施端阳林强胡冰杜小帅空军预警学院防空预警装备系湖北武汉430019 中国人民解放军95174部队湖北武汉430040 中国人民解放军94005部队甘肃酒泉735000

针对传统恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测方法检测率低的问题,提出一种基于YOLO(you only look once)的深度学习雷达目标检测方法。首先,利用同相正交(in-phase/quadrature,I/Q)数据匹配滤波后形成的雷达原始图像自建雷... 详细信息

针对传统恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测方法检测率低的问题,提出一种基于YOLO(you only look once)的深度学习雷达目标检测方法。首先,利用同相正交(in-phase/quadrature,I/Q)数据匹配滤波后形成的雷达原始图像自建雷达目标图像数据集。然后,改进YOLO检测模型的网络结构、特征融合策略和损失函数以提高模型的精度,并引入迁移学习思想,利用预训练的深度学习网络提取图像特征,降低了检测模型对训练样本量的要求。最后,在自建数据集上对YOLO目标检测方法进行了实验验证。航管一次雷达实测数据的实验证明:与传统CFAR检测方法和两阶段的快速区域卷积神经网络(region convolutional neural networks,R-CNN)检测方法相比,所提方法的目标检测率大幅提高,虚警率明显降低,且实现了实时检测。

关键词：航管一次雷达深度学习目标检测 YOLO

透视/遮阳/控温/红外隐身多功能集成序构薄膜研究

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红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 143-149页

作者：王龙汪刘应刘顾葛超群王滨许可俊王文豪胡灵杰中国人民解放军火箭军工程大学智剑实验室陕西西安710025

为了解决光学材料多功能耦合与集成的光谱诉求及其材料设计冲突难题,本文提出一种基于[TiAlN/Ag]^(2)/TiAlN序构复合薄膜开展可见光透射诱导与红外辐射抑制的协同设计方法,诠释序构薄膜材料多功能耦合的新原理与新机制,并对其光学兼容... 详细信息

为了解决光学材料多功能耦合与集成的光谱诉求及其材料设计冲突难题,本文提出一种基于[TiAlN/Ag]^(2)/TiAlN序构复合薄膜开展可见光透射诱导与红外辐射抑制的协同设计方法,诠释序构薄膜材料多功能耦合的新原理与新机制,并对其光学兼容性能测试表征。研究表明,构筑的[TiAlN(厚度为30 nm)/Ag(厚度为15 nm)]^(2)/TiAlN(厚度为30 nm)序构复合薄膜具备带通状选择性透射与中远红外低辐射的光学特性,可较好实现透视、遮阳、低辐射控温与红外隐身多功能兼容效果,在军用车辆、绿色建筑等特种玻璃的辐射控温与红外隐身领域有应用潜力。

关键词：多功能集成序构薄膜可见光透射诱导红外辐射抑制

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多传感器协同区域搜索与目标跟踪的调度方法

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 850-860页

作者：张昀普付强单甘霖黄燕陆军工程大学石家庄校区石家庄050003 中国人民解放军32316部队乌鲁木齐830001

为解决区域搜索和目标跟踪2种任务协同时对传感器资源的竞争问题,提出了一种多传感器调度方法。针对双任务协同背景,将传感器调度转换为多目标优化问题,以搜索性能和跟踪性能为优化目标建立了目标函数;建立了区域搜索模型,考虑目标的新... 详细信息

为解决区域搜索和目标跟踪2种任务协同时对传感器资源的竞争问题,提出了一种多传感器调度方法。针对双任务协同背景,将传感器调度转换为多目标优化问题,以搜索性能和跟踪性能为优化目标建立了目标函数;建立了区域搜索模型,考虑目标的新生、消亡和转移,将未被发现目标的更新过程建立为非齐次泊松过程,提出以漏警损失量化区域搜索性能;建立了目标跟踪模型,引入后验克拉美罗下界(PCRLB)量化未来时刻的跟踪性能;针对最优调度方案求解,在传统多目标差分进化算法的基础上,引入混沌映射理论和双种群协同方法,提出了混沌映射-多目标协同差分进化算法(CM-MOCDEA)以提高寻优能力。仿真实验验证了所提优化算法能够兼顾收敛性和多样性,具有较强的全局搜索能力;所提方法能够有效分配传感器资源完成区域搜索和目标跟踪任务,从而获得较高的作战收益。

关键词：传感器调度区域搜索目标跟踪多目标优化多目标差分进化算法

SW220/430LV在不同温度下热-力压缩行为研究和表征建模

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复合材料学报 2024年第1期41卷 521-532页

作者：陈国涛梅志远夏奕海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 中国人民解放军92728部队上海200040

对S2/430LV进行热-力联合作用下压缩性能试验研究,重点揭示S2/430LV在20~180℃压缩损伤失效机制及强度/模量随温度变化规律;提出一种基于Ha-Springer模型的分段曲线拟合方法,并对强度/模量随温度变化规律进行预报。研究表明:在热-力联... 详细信息

对S2/430LV进行热-力联合作用下压缩性能试验研究,重点揭示S2/430LV在20~180℃压缩损伤失效机制及强度/模量随温度变化规律;提出一种基于Ha-Springer模型的分段曲线拟合方法,并对强度/模量随温度变化规律进行预报。研究表明:在热-力联合作用下,压缩强度和模量随着温度升高而降低,但模量保留率高于强度;随着温度增加,试样最终失效模式发生改变,在100℃之前,试样呈整体剪切失效模式,纤维束发生扭结,并伴随纤维断裂和损伤路径出现断口;但在100℃以后,最终失效模式表现为树脂基体剪切损伤,而纤维织物形态基本不变;强度和模量随温度变化规律呈“S”形趋势,其中强度-温度曲线在20~80℃为凸曲线,80~180℃则为凹曲线;模量-温度曲线在20~100℃为凸曲线,100~180℃为凹曲线;提出了一种基于Ha-Springer模型的分段曲线拟合方法,并利用Origin软件对强度/模量随温度变化规律进行预报,预报结果与试验结果高度吻合,且吻合程度优于Mahieux模型。

关键词：热-力联合压缩性能失效机制 Origin Ha-Springer模型 Mahieux模型