甚低频伞形发射天线数值计算

甚低频发射天线为垂直天线,虽然其尺寸很大但相对波长非常小,属于电小天线;为了提高天线辐射效率,改善电流分布,通常在天线顶部进行加载,使天线顶端电流不再为零,从而提高天线的有效高度.另外通过敷设大型地网系统亦可以提高天线的辐射效率.以典型的伞形甚低频发射天线为例针对天线加载和敷设地网两种方式采用矩量法进行数值计算,并提供电流分布仿真结果和结论.     

对海水天线的初步研究

在未来的电子战战场上,可重构、低反射截面的天线具有较高的战术应用价值。海水具有上述特征,且具有丰富的来源,但很少有资料探讨海水天线的可行性。该文利用HFSS工具对海水天线进行了初步研究,计算了圆柱形海水天线的辐射特性,分析结构参数对天线的辐射效率、输入阻抗的影响,获得了一些有意义的结果。     

小型化中波发射天线技术研究

受波长限制,中波发射天线结构较大,要求的发信功率也较大,成为制约中波通信发展的关键技术.论文通过小型化中波发射天线技术的研究,重点关注功率容量、辐射效率和频带宽度三个指标,提出了几种新的小型化中波发射天线设计方案.     

复杂平台下相控阵天线近场快速求解算法研究实现

提出基于高频算法的求解相控阵天线近场的快速求解方案。建立相控阵天线子阵列模型,成功应用有源单元法获取单个阵元在考虑耦合情况下的方向图特性数据。给出镜像源法在多三角面片上的射线寻径的实现方法,并成功获取了射线路径。提出基于面片的实时空间区域二分算法的射线寻径加速方法,加速射线寻径过程,提升了程序计算效能,能够快速获取较精确的相控阵天线近场。     

复杂平台下相控阵天线近场快速求解算法研究实现

提出基于高频算法的求解相控阵天线近场的快速求解方案。建立相控阵天线子阵列模型,成功应用有源单元法获取单个阵元在考虑耦合情况下的方向图特性数据。给出镜像源法在多三角面片上的射线寻径的实现方法,并成功获取了射线路径。提出基于面片的实时空间区域二分算法的射线寻径加速方法,加速射线寻径过程,提升了程序计算效能,能够快速获取较精确的相控阵天线近场。     

不同调制方式下甚低频发射天线系统效率研究

以MSK和OOK为例,通过分析码元速率、载频之间的相互变化关系,讨论在不同调制方式下的甚低频发射天线系统效率。给出不同调制方式下,天线系统辐射效率随天线系统带宽与码元速率比值的变化情况。     

甚低频十三塔天线的特点与分析

介绍甚低频通信的主要特点和十三塔天线的基本结构,并对国外几个具体十三塔天线的建设形式和主要电气参数进行了概述。重点比较了十三塔天线与其他形式甚低频天线的电气性能,并分析天线结构对其性能的影响。对比表明,十三塔天线在辐射效率、静态电容、有效高度、辐射电阻等方面具有明显优点。     

超低频全向接收天线信号合成仿真分析

从理论上讲,在SLF电极对拖曳天线上加装磁场天线可以实现全向接收超低频信号.给出了电场天线和磁场天线上的感应电压信号,对二者进行了合成分析,并对合成后的方向图作了仿真.结果表明,磁场电压信号与电场电压信号相位差为0°或180°时,能取得最大的合成信号,而两者相位差为90°时方向图为性能较好的椭圆,符合全向接收的要求.     

浅谈海岸电台发射信号能量的合理布局与天线程式的理想化选择

本文结合船岸短波通信的特点,对岸台的通信覆盖区域和发射天线的方向图特性做了分析,提出了岸台发射天线程式的理想化选择方案,最后描述了对未来岸船短波通信模式的展望。     

某型低频发信天线及其特定方向辐射加强技术研究

由于传统发信天线尺寸达不到理论上的要求,导致其信号辐射效率极低,目前主要采用接地天线来辐射低频信号。而接地天线因其具有的方向特性,使得采用一副接地天线时,通信可靠性得不到保证。为此,提出了接地天线特定方向辐射加强的方法。该方法是将两副正交的接地天线构成天线阵,通过控制输入两副天线的电流相位差来使水平方向特定场点处合成的天线阵辐射场达到最强,从而实现低频信号特定方向辐射加强。该方法易实现,能大大提高通信可靠性与天线利用效率,有效提升了其通信能力。     

圆形浮标阵搜潜效能评估研究

以圆形浮标阵为切入点,分析了圆形浮标阵的搜潜发现概率,设定了圆形浮标阵效能评估的条件,建立l『效能评估模型,对潜艇机动、背境噪声级、浮标数量和圆形阵半径等因素对搜潜效能的影响进行了仿真分析,提出了合理化建议,可以为部队训练提供参考。     

一种多阵联合的拖线阵左右舷分辨方法

左右舷模糊一直是困扰拖曳线列阵声呐使用的关键技术,其制约了拖线阵声呐的使用效能。现有声呐系统装备的首端阵和舷侧阵均具有左右舷分辨能力,其与拖线阵声呐的信息互补性为拖线阵左右舷分辨提供了可能。文中提出一种多阵联合的拖线阵左右舷分辨方法,即利用舷侧阵和拖线阵公共频段的联合波束形成技术实现拖线阵的左右舷分辨,通过仿真分析验证了所提方法的有效性。结果表明,所提方法能够实现拖线阵左右舷分辨,平均分辨正确率不低于90%。     

使用相位共轭阵列进行声源定位的相关参数研究

基于相位共轭方法采用离散阵列对用于声源定位的相位共轭阵列参数进行了数值计算研究,研究了阵元间距、阵列面积、声源频率和阵列形式等对声场聚焦幅值和空间尺寸大小的影响.数值计算结果表明:采用平面阵列,为突破声波衍射极限,阵元间距应为△≤0.5λ,最优的阵元间距为0.15λ.在近场基于声压梯度测量使用偶极子源的相位共轭阵列,阵列边长满足a≥1.4λ即可,并且随着频率升高,相位共轭声场的幅值增大,得到的相位共轭分辨率降低.对于阵列形式,采用十字交叉阵列可用较少的阵元个数就可以突破衍射极限.如果阵列与声源为共形面,推导出相位共轭声场幅值与声源的辐射声功率成比例,文中还计算并验证了相位共轭声场幅值与辐射立体角的关系.     

基于次声波相控矩形阵列法的聚束定向技术研究

采用相位控制法对次声矩形阵列波束进行了聚束定向,分析了阵元数和阵元间距对波束定向的影响,并在Matlab中进行了仿真实验,结果验证了该方法的可行性。     

基于VOF方法的细线列阵稳定器近水面阻力计算

应用流体体积法（Volume of Fluid,VOF）模型跟踪稳定器近水面拖动时的自由液面的变化,利用计算流体动力学软件FLUENT对线列阵稳定器近水面的阻力性能进行数值模拟,分析研究了近水面兴波对其阻力性能的影响。分别计算了在不同水深的静水和有波浪载荷工况下近水面拖动时不同种类的线列阵稳定器的阻力大小,并将数值模拟的结果与水池实验结果进行对比。结果表明,稳定器在近水面无波和有波情况下的阻力大小均比深水域静水的阻力要大,而且在有波情况与相对浸深为0.3时的阻力性能基本相等。     

阵列振荡浮子式波能转换装置试验

本文介绍了一种阵列振荡浮子式简易波能转换装置,试验证明了该波能转换装置在没有进行二次转换的情况下,不仅保证了波能采集系统的性能稳定性而且提高了能量转换效率,为振荡浮子式波能转换装置的工程应用提供了有益的参考。     

基于模型预测的波能转换装置阵列的控制策略（英文）

To facilitate the commercialization of wave energy in an array or farm environment, effective control strategies for improving energy extraction efficiency of the system are important. In this paper, we develop and apply model-predictive control(MPC) to a heaving point-absorber array, where the optimization problem is cast into a convex quadratic programming(QP)formulation,which can be efficiently solved by a standard QP solver. We introduced a term for penalizing large slew rates in the cost function to ensure the convexity of this function. Constraints on both range of the states and the input capacity can be accommodated. The convex formulation reduces the computational hurdles imposed on conventional nonlinear MPC. For illustration of the control principles,a point-absorber approximation is adopted to simplify the representation of the hydrodynamic coefficients among the array by exploiting the small devices to wavelength assumption. The energycapturing capabilities of a two-cylinder array in regular and irregular waves are investigated. The performance of the MPC for this two-WEC array is compared to that for a single WEC, and the behavior of the individual devices in head or beam wave configuration is explained. Also shown is the reactive power required by the power takeoff system to achieve the performance.     

Model-Predictive Control Strategy for an Array of Wave-Energy Converters

To facilitate the commercialization of wave energy in an array or farm environment, effective control strategies for improving energy extraction efficiency of the system are important. In this paper, we develop and apply model-predictive control (MPC) to a heaving point-absorber array, where the optimization problem is cast into a convex quadratic programming (QP) formulation, which can be efficiently solved by a standard QP solver. We introduced a term for penalizing large slew rates in the cost function to ensure the convexity of this function. Constraints on both range of the states and the input capacity can be accommodated. The convex formulation reduces the computational hurdles imposed on conventional nonlinear MPC. For illustration of the control principles, a point-absorber approximation is adopted to simplify the representation of the hydrodynamic coefficients among the array by exploiting the small devices to wavelength assumption. The energy-capturing capabilities of a two-cylinder array in regular and irregular waves are investigated. The performance of the MPC for this two-WEC array is compared to that for a single WEC, and the behavior of the individual devices in head or beam wave configuration is explained. Also shown is the reactive power required by the power takeoff system to achieve the performance.

     

拖曳声纳搜潜使用方法研究

水面舰船拖曳线列阵声纳在对潜远程警戒与搜索中起着重要作用。但由于拖曳声纳物理结构的特殊性,其对水面舰艇的机动性也有一定的限制。据此,讨论了使用拖曳声纳的三种可行搜索方式,给出了各自使用的限制条件,并根据具体的海洋环境,计算了搜索效率。     

基于小型圆阵的AUV方向定位算法的研究

水下小型无人系统AUV在海洋探测中起着重要，实现其精准定位与打捞有利于促进海洋经济的发展。传统的具有较高定位精度的装置如长基线等不方便装载与布置，定位效率不高。本文提出一种基于小型圆阵的AUV方向定位算法，被定位的AUV搭载声源，装载在船上的定位系统，采用半径为0.125m的水听器圆阵列，阵元个数为4，水听器阵列接收的信号通过多通道前端处理电路被采集，对每个阵元接收到的信号利用希尔伯特变换相位检测方法检测出各信号的相位恢复无幅度和相位失真的信号，然后使用具有超指向性的反卷积波束形成算法实现AUV方向的准确估计。水池实验表明，小型圆阵系统的相位反卷积波束形成定位算法精度高，定位平均误差为0.233°，主瓣宽度窄，波束平均宽度3.97°。便于装载，相比MUSIC算法具有更好的定位效果。