1 武汉科技大学 理学院 湖北省智能爆破工程技术研究中心,武汉 430065
2 武汉大学 水利水电学院,武汉 430072
工程爆破教学中, 拆除爆破构筑物建模周期长, 单次实验费用消耗高, 短期内无法重复实验。另外, 实验本身瞬态不可逆, 且危险性高, 不利于近距离观察与学习。针对爆破拆除工程中实验教学的难点问题, 从虚拟仿真教学实验的设计方案出发, 建立了虚拟仿真教学实验平台系统。首先通过“倾倒方案选择”和“切口设计”两个环节的互动操作, 让学习者掌握倾倒方案选择的依据以及爆破切口的设计方法, 理解切口形状、导向窗与定向窗等爆破切口设计内容。根据烟囱倾倒的力学原理, 分析切口设计要满足应力条件, 熟悉受拉区、受压区以及中性轴知识, 掌握切口截面应力极值的计算公式以及强度条件的应用; 其次, 通过“爆破参数设计”让学习者参与炸药单耗、炮孔参数及起爆网路的设计与连线, 正确选择孔内外雷管段别; 随后, 学习者通过“安全校核”与“减震措施布置”两个环节的交互学习, 掌握数据采集的步骤, 学习安全校核的方法以及设置控制爆破负面效应的措施; 最后, 学习者进入“爆破现场”模块并亲身体会现场起爆操作过程, 通过参与设计、组织施工中的每个步骤, 并逐渐建立对爆破作业流程的认知。另外, 实验系统对于每个模块都设置有知识介绍, 便于学习者自主学习。虚拟仿真实验平台的建设不仅优化了教学方法, 而且提高了教学质量, 同时丰富了工程爆破实验教学特色与创新思路。
爆破拆除 混凝土烟囱 虚拟仿真实验 教学设计 力学教学改革 blasting demolition concrete chimney virtual simulation experiment instructional design mechanics teaching reform
为了研究光学参量如何影响测风激光雷达相干效率的问题，结合理论推导与实验验证进行了研究。基于光场叠加理论，讨论了本振光束腰、光纤耦合器芯径、光学系统像差对系统相干效率的影响;开展大气湍流影响实验，测量了不同光学参量的系统在典型天气条件下的信噪比。结果表明，光瞳口径为100 mm、F数为2时，最优束腰半径为3.3 μm，最佳匹配接收光纤芯径为9 μm，光学系统波像差均方根值应不大于0.06λ; 在强湍流作用下，当能见度小于5 km时，雷达探测距离降低60%。此研究对光学参量的优化具有重要参考意义。
激光技术 相干效率 光学参量 仿真实验
针对弹道导弹的特点, 研究了在发射惯性坐标系下, 基于速度/位置的GPS/SINS组合导航算法, 给出了该坐标系下的捷联惯导误差方程, 建立了该坐标系下的GPS/SINS组合导航系统的状态方程和量测方程。数字仿真实验和跑车实验, 表明提出的发射惯性系下GPS/SINS组合导航算法有较高的导航精度。
发射惯性系 组合导航 数字仿真实验 跑车实验 launch inertial coordinate system integrated navigation digital simulation vehicle experiment
1 长春理工大学，长春 130022
2 吉林东光精密机械厂，长春 130022
根据航空相机调焦准确度要求及CCD相机成像特点，提出了一种基于图像处理技术的航空相机自动调焦系统.该系统基于自制分辨率靶标，图像清晰度函数及优化的爬山算法，利用自准直离焦补偿法实现由温度、大气压力引起航空相机离焦量的校正；通过引入飞机高度数据进行离焦量计算，并通过自准直调焦技术实现离焦校正.对本系统进行了自动调焦测试实验，结果表明，该系统对相机的离焦校正误差小于相机的1/2焦深,能够满足航空相机快速、高准确度调焦要求.
分辨率靶标 爬山算法 自动调焦 离焦校正 仿真实验 The resolution target Hill-climbing algorithm Automatic focus Focus error correction The simulation results 光子学报
2016, 45(10): 1022002
西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室, 西安 710032
为了使相移式横向剪切干涉法能够广泛应用于大口径非球面的在线检测, 通过计算机仿真研究横向剪切干涉测量的非球面面形, 实现其二维波面的重建.分别对仿真中获得的被测非球面在x方向和y方向的两个差分波前中剪切量大小和采样点个数的选取进行分析, 利用最小二乘法求取波差值, 采用Zernike 多项式拟合法进行波前重建, 在保证高准确度测量情况下, 对一被测抛物面面形进行计算机仿真实验, 结果表明: 最适合的剪切量是其被测口径的十分之一大小, 此时只需要对其选取49个离散数据采样点, 采用泽尼克多项式拟合就可得到二维波面的形貌.该结论为相移式横向剪切干涉的二维波前重建提供了理论指导, 同时, 也为大口径非球面在线测量的实际应用提供了技术支撑.
光学检测 横向剪切干涉 最小二乘法 Zernike拟合 剪切量 大口径抛物面 仿真实验 Optical measurement Lateral shearing interferometry Least square method Zernike fitting Shearing displacement Oarge parabolic mirror Simulation experiment
空军工程大学航空航天工程学院， 陕西 西安 710038
针对高超音速飞行器不同于低速飞行器的红外辐射特性，提出了机载 IRST系统红外探测高超音速飞行器的建模方法。重点利用高温边界层传热理论建立了高超音速飞行器蒙皮辐射特性模型，分析了排气系统和环境背景辐射特性，根据不同高度下大气层结构分布对红外辐射传输的影响，建立了大气斜程透过率模型，提高了透过率计算的准确性；考虑环境背景辐射的影响，给出了 IRST系统对高超音速飞行器的作用距离模型。最后通过仿真实验分析了不同季节、高度和目标仰角下大气透过率特点，分析了不同仰角、速度和波段等因素下探测器对高超音速目标红外作用距离的影响，结论论证了所建模型的实效性。
超音速飞行器 红外辐射 大气透过率 作用距离 仿真实验 hypersonic vehicle infrared radiation atmospheric transmittance operating range simulation experiment
中国科学技术大学自动化系, 安徽 合肥 230027
在其他实验参数都确定的情况下,通过进一步调整泵浦光、 斯托克斯光和探测光的相位函数,计算对称与反对称 伸缩振动的光极化强度峰值之比为最优,来实现甲醇溶液中CH3 对称和反对称伸缩振动相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)的选择激发。 采用Silberberg提出的控制方法,通过参数调整实验,总结了各可调参数对选择激发效果的影响,并根据相关理论, 定性分析了该控制方法的内部控制机理及最佳可调参数的范围,最后总结实现相邻能级选择激发的参数调控方法。
量子光学 选择激发 参数调整仿真实验 相干反斯托克斯拉曼散射 quantum optics selective excitation parameters adjustment simulation experiments coherent anti-Stokes Raman scattering
桂林空军学院， 广西 桂林 541003； 空军指挥学院研究生十二队， 北京 100097
针对空间光通信ATP伺服系统采用一种模糊PID参数自整定的控制方法，结合模糊控制与常规PID控制的优点，讨论了模糊PID参数自整定控制器的设计方法。利用MATLAB中的模糊控制工具箱进行了系统的辅助设计与仿真实验，并与传统PID控制系统进行比较。仿真结果表明，该控制方法明显优于传统PID控制，并能使ATP系统的视轴稳定性得到提高。
模糊PID控制 ATP伺服系统 仿真实验 视轴稳定 fuzzy-PID control ATP servo system simulation experiment LOS stabilization
景象匹配适应性分析可以推进景象匹配相关技术的研究,文中构建的基于数据库的景象匹配适应性分析平台通过选取匹配对、计算图像参数、大规模匹配实验、匹配概率相关定义及数据库管理分析等技术手段可以快速、有效地对匹配算法、适配区选取准则的适应性给出科学的结论,是促进景象匹配技术研究的一种有效手段.实验结果表明,该平台对于景象匹配导航系统从理论到仿真的研究,以及算法的适应性分析等方面具有重要应用价值.
景象匹配 适应性分析 匹配对 仿真实验
