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离心泵入口来流对泵内部流动影响

排灌机械工程学报 2024年

作者：张洪涛田晨彪龙云国家电力投资集团发展部江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心

本文选取离心泵作为研究对象，通过在泵入口布置直管和四种入流方向的三通（0°、90°、180°、270°），构建五种离心泵的入口来流方案。选用SST k-ω湍流模型，通过数值计算方法对离心泵内部流动进行模拟和分析，研究了不同进口管道... 详细信息

本文选取离心泵作为研究对象，通过在泵入口布置直管和四种入流方向的三通（0°、90°、180°、270°），构建五种离心泵的入口来流方案。选用SST k-ω湍流模型，通过数值计算方法对离心泵内部流动进行模拟和分析，研究了不同进口管道对泵内部流动的影响。结果显示，不同入口来流角度对离心泵内部流动也会产生显著影响，会导致离心泵叶轮所承受径向力的大小以及方向发生变化。通过分析扬程特性曲线和效率特性曲线，发现不同进口管道类型对泵的性能和效率有一定影响。本研究对于理解不同入口来流对离心泵内部流动不稳定性影响机理具有重要意义，有助于解决入流不均匀引起的振动问题，可以进一步为流动控制策略和设计优化方法提供支撑。

关键词：非均匀来流,离心泵入口管道布置,内部流动特性数值计算

国产数字元器件板级综合测试平台的设计与实现

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自动化与仪器仪表 2024年第3期 219-223页

作者：于海波李杰罗飞舟中北大学动态测试技术省部共建国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中国运载火箭技术研究院宇航业务部结构处北京100000

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控,需要对其核心部件乃至关键元器件进行国产化替代及应用适应性验证,设计一种基于FPGA的国产数字元器件板级综合测试平台。该平台兼容CMOS、LVDS等多种数字接口和电压、电流等... 详细信息

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控,需要对其核心部件乃至关键元器件进行国产化替代及应用适应性验证,设计一种基于FPGA的国产数字元器件板级综合测试平台。该平台兼容CMOS、LVDS等多种数字接口和电压、电流等模拟信号输入接口,可满足不同芯片的输入输出电平标准;内置DDR3 SDRAM进行数据缓存,Flash阵列作为数据存储器,可实现高速实时数据读写及大容量存储;适用于时序逻辑、组合逻辑数字元器件的板级验证,可并行测试多种异构元器件,节约测试成本。最后利用该平台进行器件板级验证测试,实验结果表明:器件板级应用功能正常,动态功耗稳定,在极端环境下工作性能良好,具备较高的工程应用价值。

关键词： FPGA 国产化数字元器件板级测试 DDR3 SDRAM

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旋转机械健康状态评估方法研究现状与展望

排灌机械工程学报 2024年第3期42卷 304-318页

作者：苏红朱勇刘金华高强江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 共青科技职业学院国际航运研究院江西九江332020

旋转机械是机械装备的重要组成部分,其内部结构复杂度高,关键零部件与子系统之间耦合度强,长期在复杂工况下运行易发生故障.一旦发生故障,会导致整机性能下降,甚至造成重大经济损失或人员伤亡.因此,旋转机械健康状态评估研究已成为现代... 详细信息

旋转机械是机械装备的重要组成部分,其内部结构复杂度高,关键零部件与子系统之间耦合度强,长期在复杂工况下运行易发生故障.一旦发生故障,会导致整机性能下降,甚至造成重大经济损失或人员伤亡.因此,旋转机械健康状态评估研究已成为现代国防与工业装备发展中的重点之一.从旋转机械的健康管理与智能运维需求出发,首先,论述了健康状态评估在机械设备智能运维中的地位和作用;其次,介绍了健康状态评估技术的概念、状态等级的划分以及评估指标;再次,阐述了基于知识经验、模型驱动和数据驱动的典型评估方法;进而,综述了近年来国内外学者在泵、轴承、齿轮箱和航空发动机等典型旋转机械健康状态评估方面的研究成果;最后,基于健康状态评估方法研究面临的技术挑战和发展趋势,对旋转机械健康状态评估方法的发展方向进行了探讨和展望.

关键词：旋转机械健康状态评估故障识别剩余寿命预测评估方法

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PULSAR低轨卫星导航星座性能分析研究

航天器工程 2024年第1期33卷 1-10页

作者：张弓马福建聂欣陈秋丽李平张旭王腾中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 中国星网网络系统研究院有限公司北京100029

低轨卫星导航系统是当前卫星导航领域关注热点,文章以美国修娜空间系统公司的PULSAR低轨卫星导航星座为例,首先介绍了其发展规划和最新进展,然后从对地覆盖特性、GNSS天基监测能力、星间建链情况、掩星事件数目等方面,分析了不同建设阶... 详细信息

低轨卫星导航系统是当前卫星导航领域关注热点,文章以美国修娜空间系统公司的PULSAR低轨卫星导航星座为例,首先介绍了其发展规划和最新进展,然后从对地覆盖特性、GNSS天基监测能力、星间建链情况、掩星事件数目等方面,分析了不同建设阶段的星座特性和最终定位性能。结果表明,在完全服务能力阶段,PULSAR星座能够提供全球8重以上(95%)覆盖,位置精度因子优于3.5(95%),具备米级独立定位能力,联合GNSS可将精密单点定位收敛时间显著缩短约90%,与此同时,在星载导航接收机的支持下,能够满足对GNSS的时空基准增强、空间天气监测、天基完好性监测等需求。相关结论可为我国低轨卫星导航系统建设提供参考。

关键词：修娜空间系统低轨星座卫星导航星座特性

数字试验测试验证：理论、关键技术及应用探索

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机械工程学报 2024年第15期 227-254页

作者：陶飞高鹏飞张辰源易航邹孝付王琰隆张建康张贺刘蔚然王凯旋杨春霞北京航空航天大学国际交叉科学研究院数字孪生国际研究中心北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京航天万源科技有限公司北京航空航天大学人工智能研究院中国运载火箭技术研究院中国商飞民用飞机试飞中心

试验测试验证(ETV)是了解产品级、系统级、复杂巨系统级物理对象的基本属性和性能特征的一般性方法，ETV结果能为物理对象的论证规划、研发设计、生产制造、运维服役等全生命周期各阶段的相关决策提供重要参考，对于物理对象的迭代优化... 详细信息

试验测试验证(ETV)是了解产品级、系统级、复杂巨系统级物理对象的基本属性和性能特征的一般性方法，ETV结果能为物理对象的论证规划、研发设计、生产制造、运维服役等全生命周期各阶段的相关决策提供重要参考，对于物理对象的迭代优化和性能管控具有重要意义。结合不同阶段产品和系统的典型特征与ETV需求，从实施手段、可实现种类和发展增速等角度，总结分析给出了ETV的五个发展阶段，包括物理ETV、物理数字ETV、数字物理ETV、数实融合ETV、数字ETV(D-ETV)。从“结果准、速度快、内容全、成本低、风险小”五大核心需求出发，分析了D-ETV未来发展面临的挑战。探讨了数字ETV的概念内涵，提出了D-ETV“指南针”体系架构、成熟度模型、通用流程“D”模型、技术体系和应用系统架构，并阐述了D-ETV的理想能力。基于所提D-ETV理论体系，面向重大装备和复杂系统试验测试验证需求，对数字试飞、数字风洞试验、发动机数字测试、数字战场决策验证、高档数控机床数字验证、卫星制造数字验证、数字空间站性能测试、可回收火箭数字验证、核电站安全数字测试、水下装备性能数字验证十个领域应用进行探索。期望相关工作对发展D-ETV理论与技术，更好地满足物理对象和系统在全生命周期各阶段的ETV需求提供启发和参考。

关键词：数字化试验测试验证数字工程数字物理融合

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舰炮半穿甲模拟弹对金属靶板斜侵彻研究

兵工学报 2024年第3期45卷 731-743页

作者：裴桂艳聂建新王秋实焦清介杜志鹏李营北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 92942部队北京100161 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094

舰炮作为打击海上、空中和岸上目标的主要武器之一,半穿甲弹的侵彻能力是评价其弹药毁伤能力的重要一环,而开展实船射击实验成本高、机会少。为研究舰炮半穿甲弹倾斜侵彻金属靶板的侵彻能力,参考美军MK-45舰炮使用的奥托·梅莱拉127 mm... 详细信息

舰炮作为打击海上、空中和岸上目标的主要武器之一,半穿甲弹的侵彻能力是评价其弹药毁伤能力的重要一环,而开展实船射击实验成本高、机会少。为研究舰炮半穿甲弹倾斜侵彻金属靶板的侵彻能力,参考美军MK-45舰炮使用的奥托·梅莱拉127 mm弹药设计半穿甲模拟弹,采用实验、数值仿真与经验公式相结合的方法分析靶板破环模式、破口尺寸。实验结果表明,在45°和60°两种靶板倾角、385 m/s和500 m/s两种着靶速度情况下,半穿甲模拟弹对12 mm厚E36钢板具有足够的侵彻能力,模拟弹对靶板侵彻的破坏形式为冲塞破坏,破口尺寸平均为弹直径的1.25倍。仿真结果表明:剩余速度、破口形状与实验结果吻合;Thor公式的计算结果与实验结果较为接近,经过参数优化后实验、经验公式与仿真得到的剩余速度误差不超过10%。

关键词：舰炮半穿甲弹倾斜侵彻均质靶板剩余速度

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基于混合运动模型的相对状态估计

控制理论与应用 2024年第7期41卷 1207-1215页

作者：夏睿灿裴海龙华南理工大学自动化科学与工程学院自主系统与网络控制教育部重点实验室广东省无人机系统工程技术研究中心广东广州510640

相对状态的精确估计通常依赖参考平台准确的角加速度,在航天场景由外力矩计算,而在日常环境中由于未知阻力普遍存在,准确的外力矩难以获取,角加速度一般由角速度差分近似,导致相对状态估计精度下降.对此,本文构建一种仅依赖惯性测量的... 详细信息

相对状态的精确估计通常依赖参考平台准确的角加速度,在航天场景由外力矩计算,而在日常环境中由于未知阻力普遍存在,准确的外力矩难以获取,角加速度一般由角速度差分近似,导致相对状态估计精度下降.对此,本文构建一种仅依赖惯性测量的相对运动模型,称为混合运动模型,其将恒定加速度模型与向量运动学结合,在独立于力矩和惯性状态的情况下,精确预测相对状态.此外,本文设计扩展卡尔曼滤波器(EKF),将该运动模型与视觉相对观测结合,实现高精度相对状态估计,并以仿真和实际数据评估其性能.仿真实验从轨迹动态特性和相对观测丢失的角度对比该EKF和目前先进的方法,结果证明本文提出的方案具有较高的精度和稳定性.实际实验利用本方法实现虚拟现实应用中的六自由度手柄视觉跟踪,验证其具备先进的毫米级定位精度,演示链接见https://*** ***/video/BV1mv4y1d7iD/.

关键词：相对状态估计多机器人协同虚拟现实扩展卡尔曼滤波器传感器融合

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基于格的访问控制加密技术研究

信息安全研究 2024年第4期10卷 318-324页

作者：谭高升李伟马静静王伟忠邢建华马明杰北京京航计算通讯研究所北京100074 军事科学院系统工程研究院北京100101 中国工业互联网研究院北京100102

访问控制加密(access control encryption,ACE)是一种新颖的公钥加密概念,不仅可以保护数据的机密性,还实现了信息流向的控制.早期基于DDH(decisional Diffie-Hellman)假设的方案(DDH方案)存在密文泄露攻击且仅满足选择明文攻击(chosenp... 详细信息

访问控制加密(access control encryption,ACE)是一种新颖的公钥加密概念,不仅可以保护数据的机密性,还实现了信息流向的控制.早期基于DDH(decisional Diffie-Hellman)假设的方案(DDH方案)存在密文泄露攻击且仅满足选择明文攻击(chosenplaintextattack,CPA)安全,针对此类问题,密码学家提出了访问控制加密选择密文攻击(chosenciphertextattack,CCA)安全性定义,并基于Naor-Yung的构造策略构造了CCA安全的方案.但密码学家未修补DDH方案的安全瑕疵,且其CCA方案存在效率较低、构造复杂、通信策略受限等不足.将DDH方案进行了通用化设计,并以高效的方式修补了DDH方案遭受密文攻击的瑕疵,进一步,构造了CCA安全的访问控制加密方案,具有高效、设计简单、基于标准困难性假设的特点.最后,分别基于格上困难性假设和判定性双线性Diffie-Hellman(decisional binlinear Diffie-Hellman,DBDH)假设,给出了2种CCA安全方案的实例化设计。

关键词：访问控制加密 CCA安全性高效格标准假设

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深空探测自主运行的一种可信性技术体系

空间科学学报 2024年第2期44卷 228-240页

作者：党炜骆军委郑作环敖亮李博李鹏熊盛阳许鹏程宋恒旭胡剑桥冯业为中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室北京100083 中国科学院数学与系统科学研究院应用数学研究所北京100190 中国科学院微电子研究所北京100029 中国运载火箭技术研究院北京100076 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190 中国科学院空间科学与应用总体部北京100094 中国科学院可靠性保障中心北京100094 中国科学院大学北京100049

未认知与不确定性是深空探测任务的基本特征.本文基于战略导向的体系化基础研究,建立了一种面向科学价值最大化的探测场景和以可靠性为核心技术基础的深空探测自主运行可信性技术体系.分析研究了深空探测场景下的可靠性概念;面向精确感... 详细信息

未认知与不确定性是深空探测任务的基本特征.本文基于战略导向的体系化基础研究,建立了一种面向科学价值最大化的探测场景和以可靠性为核心技术基础的深空探测自主运行可信性技术体系.分析研究了深空探测场景下的可靠性概念;面向精确感知、最优计算、准确决策、快精准执行的目标要素,提出了深空探测自主运行的可信性体系框架以及“需求-认知-工程”总体技术架构;针对自主运行可信性的关键技术难点,开展了可靠性导向的多物理场、强耦合白盒建模,复杂网络故障传播机制分析,COTS元器件深空探测应用的高可靠保证,以及“模型+数据+知识”一体的融合机制分析等研究.对该技术体系的关键技术验证策略及其最小系统在卫星星座中的应用进行了验证,结果表明,所提出的技术体系具有较高的工程价值.

关键词：深空探测自主运行可靠性可信性多物理场复杂网络