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高速电磁能推进装置枢轨接触特性分析及实验研究

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 28-36页

作者：祝丽花刘平谷雨茜郝建英田子豪杨庆新天津理工大学新能源电力变换传输与智能控制天津市重点实验室天津300384

为准确分析高速增强型电磁能推进装置枢轨接触特性,提出了一种数值计算与实验测量相结合的方法,对推进装置枢轨接触特性进行动态分析。首先,建立接触电阻与膛口电压、轨道电流、磁场等物理量之间的数学模型,并设计实验对膛口电压、轨道... 详细信息

为准确分析高速增强型电磁能推进装置枢轨接触特性,提出了一种数值计算与实验测量相结合的方法,对推进装置枢轨接触特性进行动态分析。首先,建立接触电阻与膛口电压、轨道电流、磁场等物理量之间的数学模型,并设计实验对膛口电压、轨道电流、电枢速度以及空间磁场等装置参数进行测量;其次,通过膛口电压与轨道电流等实验测量数据和有限元数值计算结果,对增强型电磁能推进装置枢轨接触电阻进行计算;进一步根据接触电阻计算结果与电枢速度特性曲线,对不同阶段下推进装置枢轨接触特性进行分析;最后,将服役后的导轨进行拆解和形貌扫描,通过样貌图侧面验证了不同阶段接触特性分析的可靠性。研究结果表明:初始阶段枢轨接触电阻最大可达8.5 mΩ,且轨道在此阶段损伤较为严重;在加速至中高速阶段,接触电阻基本平稳在0.78 mΩ左右,枢轨接触状态较为稳定;在高速运动至出口阶段,接触电阻波动幅度较大,电接触稳定性差。研究内容可为轨道磨损以及提高系统性能等提供基础数据和新的可靠参考。

关键词：电磁能推进装置高速状态接触电阻轨道形貌枢轨接触

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部分Bessel形电磁波

物理学报 2013年第3期62卷 16-21页

作者：李粮生闫华侯兆国殷红成电磁散射重点实验室北京100854

给出了满足Maxwell方程的自弯曲电磁波解(部分Bessel函数),其可以通过发射调制初始相位和发射方向的一组平面波干涉合成来实现.自弯曲电磁波在一定传播距离内保持波束形状不变,其传播轨道接近圆形.这类曲线加速的电磁波不同于Ariy波束,... 详细信息

给出了满足Maxwell方程的自弯曲电磁波解(部分Bessel函数),其可以通过发射调制初始相位和发射方向的一组平面波干涉合成来实现.自弯曲电磁波在一定传播距离内保持波束形状不变,其传播轨道接近圆形.这类曲线加速的电磁波不同于Ariy波束,其中部分Bessel波束的弯曲角度可以远大于Ariy波.半Bessel波束的Poynting矢量表明主瓣能够保持能量不扩散且偏转接近180.此外,同时发射一对半Bessel电磁波能够在一定区域内实现对消,即在该域内实现电磁波自屏蔽.

关键词： Bessel波自弯曲自屏蔽

ZnTe晶体对太赫兹波的电光响应及极化匹配

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红外与激光工程 2019年第12期48卷 156-160页

作者：孙金海蔡禾张旭涛张景刘永强巢增明电磁散射重点实验室

给出了ZnTe电光晶体折射率和吸收系数随太赫兹波频率而变化的计算曲线,比较了太赫兹波在ZnTe中传播时的相速度和群速度。通过与太赫兹频率和晶体厚度相关的电光效率响应函数,理论计算了ZnTe电光晶体对太赫兹脉冲的探测电光响应,得到了... 详细信息

给出了ZnTe电光晶体折射率和吸收系数随太赫兹波频率而变化的计算曲线,比较了太赫兹波在ZnTe中传播时的相速度和群速度。通过与太赫兹频率和晶体厚度相关的电光效率响应函数,理论计算了ZnTe电光晶体对太赫兹脉冲的探测电光响应,得到了晶体厚度与探测到的太赫兹频谱宽度的定性关系,从计算结果中找到了ZnTe电光晶体在5.3 THz和6.2 THz等多个频点的探测盲点,这些探测盲点来自于ZnTe电光晶体与相应频点太赫兹波的栅格共振吸收。结合自制的大口径太赫兹光导天线和1 kHz脉冲重复频率的太赫兹时域光谱实验系统,通过差分探测技术,从实验上得到了太赫兹波极化方向与〈110〉型ZnTe晶体晶轴方向的六个最佳匹配角度,给出了太赫兹电场最大值随晶轴与太赫兹波极化方向之间夹角变化的曲线及经验公式,这将有利于在实践中对该现象的深入理解和对探测灵敏度的有效提高。

关键词：太赫兹探测 ZnTe晶体电光响应

基于HRRP的进动锥体目标特征参数求解方法

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系统工程与电子技术 2014年第4期36卷 650-655页

作者：宁超黄璟黄培康电磁散射重点实验室北京100854

提出了一种基于雷达高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)求解进动锥体目标微动参数与几何外形参数的新方法。首先通过对目标的电磁散射机理分析,建立了进动锥体HRRP径向长度的精确数学模型,得到了距离像长度与雷达观测角... 详细信息

提出了一种基于雷达高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)求解进动锥体目标微动参数与几何外形参数的新方法。首先通过对目标的电磁散射机理分析,建立了进动锥体HRRP径向长度的精确数学模型,得到了距离像长度与雷达观测角、进动角和目标特征尺寸之间的数学关系;然后在此基础上,推导了在变视角观测条件下利用HRRP长度求解锥体进动角的精确表达式;最后解算出锥体目标的高度、底面半径和推算雷达观测角等参数。仿真结果验证了本方法的正确性和有效性。

关键词：宽带雷达微运动雷达高分辨距离像进动参数提取

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SAR图像目标和阴影径向积分特征评估

电波科学学报 2014年第2期29卷 254-259,287页

作者：胡利平董纯柱邢笑宇殷红成电磁散射重点实验室北京100854

为了评价理论建模建立合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像模板的准确性,利用SAR图像中两个典型区域(目标和阴影),建立仿真与实测图像之间相似性的定量评估方法.该方法预先分割出目标和阴影区域,并分别提取目标轮廓、目标... 详细信息

为了评价理论建模建立合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像模板的准确性,利用SAR图像中两个典型区域(目标和阴影),建立仿真与实测图像之间相似性的定量评估方法.该方法预先分割出目标和阴影区域,并分别提取目标轮廓、目标强度分布和阴影轮廓的极化映射径向积分特征,基于这三种特征计算仿真图像和实测图像的相关系数.对三种车辆目标(BMP2、BTR70、T72)的仿真SAR图像与运动和静止目标获取与识别(Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition,MSTAR)实测SAR图像进行相似性比对和分类识别,结果表明,目标轮廓、目标强度分布、阴影轮廓的极化映射径向积分特征评估方法具有较好的相似性和分类性能.

关键词：合成孔径雷达图像评估极化映射径向积分

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一种基于对比度最优准则的调频斜率估计方法

电波科学学报 2013年第5期28卷 953-956页

作者：徐志明卢永革李胜姚京萍电磁散射重点实验室北京100854

在合成孔径雷达成像及其应用中,需要对调频斜率进行估计.常用的估计调频斜率的方法是图像对比度最优算法,但该算法需反复迭代,导致该算法计算量大、收敛速度慢、效率低.为此,提出了一种基于对比度最优准则的调频斜率估计方法——抛物线... 详细信息

在合成孔径雷达成像及其应用中,需要对调频斜率进行估计.常用的估计调频斜率的方法是图像对比度最优算法,但该算法需反复迭代,导致该算法计算量大、收敛速度慢、效率低.为此,提出了一种基于对比度最优准则的调频斜率估计方法——抛物线法.该方法是根据图像对比度与方位向调频斜率的关系,引入数学中的抛物线法来估计多普勒调频斜率,避免了传统算法中的反复迭代,大大提高了计算效率.最后,用机载SAR实测数据验证了该方法的可行性和高效性.

关键词：合成孔径雷达图像对比度抛物线法调频斜率估计

任意多次散射机理的GTD散射中心模型频率依赖因子表达

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雷达学报（中英文） 2021年第3期10卷 370-381页

作者：闫华张磊陆金文邢笑宇李胜殷红成电磁散射重点实验室北京100854

几何绕射理论(GTD)模型是一种重要的散射中心模型,能准确描述雷达目标主要散射机理的频率依赖行为,但目前在频率依赖因子与散射机理类型之间尚未建立明确、一般的数学关系。该文从射线理论出发,结合几何光学(GO),GTD,物理绕射理论(PTD)... 详细信息

几何绕射理论(GTD)模型是一种重要的散射中心模型,能准确描述雷达目标主要散射机理的频率依赖行为,但目前在频率依赖因子与散射机理类型之间尚未建立明确、一般的数学关系。该文从射线理论出发,结合几何光学(GO),GTD,物理绕射理论(PTD)和驻相法(SPM)等方法,推导了理想电导体(PEC)目标任意多次散射机理的频率依赖因子数学表达式。该表达式具有简洁、统一的解析形式,指出散射中心频率依赖因子与形成散射中心的射线反射次数、射线经过的几何元素维数以及射线场焦散情况等因素有关。一系列典型组合体目标的电磁仿真与微波暗室测量数据验证了提出公式的有效性。该文提出的频率依赖因子表达可应用于正向参数化建模中频率依赖因子的正向推算。

关键词：散射中心模型多次散射机理 GTD模型频率依赖因子

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太赫兹目标RCS缩比测量技术

强激光与粒子束 2013年第6期25卷 1541-1544页

作者：武亚君黄欣徐秀丽李利电磁散射重点实验室上海200438

论述了国外基于微波上倍频、激光下变频、THz时域光谱三种典型太赫兹波目标雷达散射截面(RCS)缩比测试系统的构成、技术特点和应用范围。采用固态器件、基于微波上倍频技术集成研制了宽带太赫兹低频端目标RCS测量系统,采用基于扫频的时... 详细信息

论述了国外基于微波上倍频、激光下变频、THz时域光谱三种典型太赫兹波目标雷达散射截面(RCS)缩比测试系统的构成、技术特点和应用范围。采用固态器件、基于微波上倍频技术集成研制了宽带太赫兹低频端目标RCS测量系统,采用基于扫频的时域法RCS测量技术和小角度旋转目标雷达合成孔径(ISAR)成像方法对小目标进行了电磁散射特性测量,获取了目标RCS和二维散射成像信息。

关键词：太赫兹微波上倍频时域光谱雷达散射截面缩比测量

基于差准则的二维非参数特征分析的SAR目标识别

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系统工程与电子技术 2015年第10期37卷 2250-2254页

作者：胡利平李胜殷红成电磁散射重点实验室北京100854

提出一种基于差准则的二维非参数特征分析(2-dimensional nonparametric feature analysis based on difference criterion,2DDNFA)的图像特征提取方法,它结合了二维线性判决分析(2-dimensional linear discriminant analysis,2DLDA)、最大散度差(maximum scatter difference,MSD)、非参数判决分析(nonparametric feature analysis,NFA)3种方法的思想。首先利用二维图像样本的近邻样本构造类内、类间散布矩阵,再基于差准则计算投影矩阵,最后将二维图像向投影矩阵投影得到特征矩阵。基于实测合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)数据的实验结果表明,方法的性能优于基于Fisher准则的2DLDA、二维非参数特征分析(2-dimension nonparametric feature analysis,2DNFA)方法、也优于基于差准则的二维最大散度差(2-dimensional maximum scatter difference,2DMSD)鉴别分析方法。

关键词：合成孔径雷达目标识别非参数特征分析差准则