水下激光散射场的实验研究

一束很窄激直激光在水下传输过程中，会形成一定范围的散射光场，本文从测量场强的分布出发，建立起近似的散射椭球理论，并提出了散射物质的散射率的新概念。     

利用边缘技术探测进行激光布里渊散射雷达频移分析

针对传统激光布里渊散射雷达频移分析方法存在效率低下的问题,利用边缘技术探测对传统分析方法进行改进。首先借助边缘探测技术获取初始激光束,并分析示波器上的频线展宽光谱,得出激光的初始信息以及信号强度的关系式,在此基础上建立布里渊散射雷达回波信号方程,结合信号能量与布里渊散射频移的表达式,得出雷达频移的分析结果与相应的取值范围。经过与传统分析方法的对比实验,发现2种方法得到相似分析结果时所消耗的时间不同,改进后的方法比传统方法节省44 s,因此具有更高的分析效率。     

入射声源对水下艇体散射场影响研究

简要介绍了用Helmholtz积分公式和Kirchhoff公式计算简单刚性几何形状目标的散射场过程,给出了水中壳体目标声散射的求解方法;基于Sysnoise软件在固定入射角下,改变入射波频率对水下艇体散射场进行仿真,得出频率对场点压力的影响;在固定入射波频率下,改变入射角度对艇体的散射场进行仿真,得出了不同入射角下散射场的指向特性.对轴对称的艇体,除平行轴线入射外,散射指向性呈非对称特性.在相同入射条件下,艇体目标的声散射特性基本符合角平分线规律.散射场压力的最大值出现在几何镜反射的方向上.     

海底三维散射模型仿真研究

海底声散射强度是浅海混响预报的一个重要物理量.采用Jackson复合粗糙度模型研究了非均匀海底界面的声散射问题,对模型进行了理论推导和仿真计算,利用已发表的海底散射强度实测数据与模型仿真结果进行对照,验证了模型的正确性,并就海底沉积物类型和海底声学特性参数对海底反向散射强度的影响进行了分析.     

气泡幕后向散射信号中的多次散射效应研究

利用蒙特卡罗方法对气泡幕后向散射接收信号及其各次散射分量进行了系统仿真,并详细讨论了不同接收视场和气泡幕密度下的多次散射效应.结果表明:高次散射信号在气泡幕回波信号中占有重要的成分.不能以单散射来近似计算;随着接收视场和气泡幕密度的增加,高次散射分量在接收信号中的比重增加,有利于气泡幕后向散射信号的探测.     

水中气泡幕的多体多次声散射模型分析

通过引入水中气泡群分布函数,建立了气幕多体多次声散射模型.与多体一次散射模型相比,多体多次声散射模型能够更加真实地反映出具有较高体积浓度气幕的声散射特性,因此,它是分析声波在气幕介质中反射和透射问题的重要基础.     

水下激光成像系统数值模拟结果分析

水下激光成像技术是一种以激光、图像处理和噪声抑制等技术为基础的先进探测技术,该技术在海洋探测、目标防护、军事侦察等领域具有巨大的应用前景。数值模拟技术通过建立数学模型,然后利用计算机强大的计算能力对数学模型进行求解,从而为系统的设计及优化提供数据支撑。本文研究水下激光成像系统及其原理,构建前向和后向散射光模型。     

尾流气泡声散射规律研究

通过对气泡半径与其所在深度的关系以及单个气泡散射面积的分析,研究了气泡上浮过程中气泡散射的变化规律。研究结果表明,满足散射峰值频率—深度条件时,气泡散射最强。     

陆战场激光诱饵系统作战协同问题研究

论文提出了激光诱饵分队与其他作战分队协同作战时应遵循的原则,针对激光诱饵分队与其他光电对抗分队、激光诱饵分队与陆战场主战装备分队这两种最可能产生协同关系的情况,重点研究了其指挥协同关系,并对激光诱饵分队与陆战场主战装备分队的协同给出了具体的协同方法,对发挥光电对抗的整体效能,进而提高被保护目标的抗精确打击能力和战场生存能力,保证作战行动协调一致的进行,具有一定的理论指导作用.     

基于声散射的鱼雷自噪声场空间特性

基于螺旋桨噪声经声散射形成的自噪声理论模型,利用散射点回波原理,采用散射元时间信号叠加模型进行研究,给出在一定海面和海底反射系数、介质声吸收系数的条件下自噪声场相关系数与接收阵元间距的理论公式,并进行水平横向、水平纵向、垂直方向接收阵列的计算机仿真,从理论上分析散射自噪声场的空间特性。该理论研究为鱼雷自噪声的研究与半实物仿真提供了科学依据和有利支撑。     

用混合场积分方程分析时域电磁散射

给出了三维任意形状导体电磁散射的时域积分方程(TDIE)精确求解方法.利用参数坐标和Duffy坐标变换精确高效地计算时域积分方程矩量法的时域自阻抗矩阵元素.通过计算实例表明,该方法在较大的时间步长取值范围内大幅提高了利用时间步进(MOT)算法求解时域积分方程的后时稳定性和解的精度,且采用CFIE比用EFIE或MFIE更稳定.     

大气散射对激光制导武器对抗影响研究

为了避免大气散射给激光制导武器对抗带来的不利影响,利用激光信号在近地大气中传输的Mie散射模型,讨论了气溶胶霾粒子引起的能量衰减和后向散射能量密度的计算方法,数值模拟了激光制导武器最大作用距离与大气能见度之间的关系,定量计算了激光目标指示器与导引头不同距离时的激光大气后向散射能量密度,结合场区条件给出了配置点位的具体要求,为激光制导武器对抗态势构建提供参考依据.     

舰船尾迹建模与电磁散射研究

船舶在行进过程中,由于螺旋桨和船体的作用,水体会产生随机的尾迹波浪,这些波浪的存在会直接影响到船舶的航行安全,对舰船的隐蔽性造成潜在的威胁,因此本文主要研究了在电磁散射条件下的舰船尾迹模型,从而为其控制参数的优化提供解决方案。文中首先对舰船的一般性尾迹进行数学建模,然后对尾迹数据进行离散化的处理,从而方便从不同的角度对尾迹的形态进行研究,接着通过提取尾迹的电磁散射特征,建立尾迹散射的优化模型,最后通过实验数值的模拟,进一步优化控制矩阵的散射参数。     

等离子体参数的激光探针诊断技术

激光探针诊断技术作为一种等离子体主动诊断技术,在等离子体参数诊断中具有其独特的优势。文章综述了激光作为探针诊断等离子体参数的干涉诊断技术、摩尔偏折诊断技术以及Thomson散射诊断技术,分别介绍了各种技术的原理和一般方法。     

求解外域辐射和散射声场的分形有限元方法

应用二级分形有限元方法计算了外域声场.用一人工边界把外域声场分为两部分,人工边界以内使用常规有限元方法,人工边界以外的无限大区域使用分形有限元方法.使用分形有限元方法,一方面形成几何自相似网格使得相邻层之间的单元刚度矩阵和质量矩阵具有非常简单的关系,另一方面引用自动满足无限远辐射条件的全域插值函数把节点自由度变换为一组广义坐标,因而计算量可以大大减少.数值计算结果表明:该方法对于计算无限大外域声场是有效的.     

利用边缘技术探测进行船载激光布里渊散射雷达频移分析

传感器技术和激光雷达技术快速发展,船载激光雷达信号探测系统引起了各行业的广泛关注。基于布里渊散射的船载激光雷达在海底石油资源探测、洋流分析和水下潜艇探测等领域具有重要的应用。本文针对船载激光雷达系统的频谱分析,系统研究布里渊散射和边缘分析技术,并对船载激光雷达的频谱分析模块进行优化和升级,实现船载激光雷达频谱位移的精确测量。     

二维拓扑绝缘体退相干效应研究

拓扑绝缘体是当前凝聚态物理研究的热点.退相干效应对该体系的影响的研究不仅有重要的理论意义,而且也是实现未来量子器件的不可或缺的前期工作.文章作者从理论上研究了退相干对二维拓扑绝缘体特别是量子自旋霍尔效应的影响.研究结果表明,作为量子自旋霍尔效应的标志的量子化纵向电阻平台对不破坏自旋记忆的退相干效应(普通退相干)不敏感,但却对破坏自旋记忆的退相干效应(自旋退相干)非常敏感.因此,该量子化平台只能在尺寸小于自旋退相干长度的介观样品中存在,从而解释了量子自旋霍尔效应实验中所观测到的结果(见Science,2007,318:766).同时,文章作者还定义了一个新的物理量,即自旋霍尔电阻,并发现该自旋霍尔电阻也有量子化平台.特别是该量子化平台对两种类型的退相干都不敏感.这说明在宏观样品中也能观测到自旋霍尔电阻的量子化平台,因此更能全面地反映量子自旋霍尔效应的拓扑特性.     

转弯航行舰船开尔文尾迹散射特征研究北大核心CSCD

[目的]旨在研究转弯航行状态下舰船产生的开尔文尾迹及其电磁散射特征,为舰船非线性尾迹检测和识别提供理论支撑。[方法]基于已有的开尔文尾迹建模方法和坐标变换,根据转弯航行方向,获得转弯航行舰船产生的开尔文尾迹。利用半确定性面元散射模型(SDFSM)对转弯航行舰船产生的弧形开尔文尾迹进行雷达电磁散射特性仿真分析,计算对比海背景下直线航行舰船开尔文尾迹和转弯航行舰船开尔文尾迹在不同船速及航行角度条件下的面元散射系数分布。[结果]转弯航行舰船开尔文尾迹各成分波在几何模型上存在与直行尾迹不同的几何特征,复合直行开尔文尾迹及转弯航行开尔文尾迹不同成分波在垂直接收-垂直发射(VV)极化条件下的面元散射系数分布图中不同区域表现出具有显著差异的散射特征。[结论]开尔文尾迹散射系数分布图的亮暗度和尾迹不同成分波的波矢量方向与雷达视向的相对关系密切相关。研究结果可为舰船信息感知和探测识别以及隐身等应用提供理论依据。     

水中痕量浓度检测技术的研究

利用表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)技术,对水下微量扩散痕迹进行分子水平级的现场快速检测,实现水下微量物质的"指纹身份"确认,准确度高,解决了现有物理探测方法特异性差、误报率高的问题.在基于SERS的基础上,提出了痕量物质探测的系统方案,详细论述了SERS基底制作、基底的可靠性设计及样品溶液检测等内容,在实验的基础上验证了该系统方案的可行性.实验结果表明,样品溶液和标准溶液之间有明显相似的频谱特征.这证明物质的拉曼散射谱具有区别于其他物质的高特异性.