序列脉冲激光由地面斜入射空中的热晕效应研究

当强激光在地面以不同天顶角向空中传输时,大气的吸收系数不是常数,利用大气中吸收系数随高度变化的函数,通过内插法得到了中纬度夏季时一定海拔高度下大气的吸收系数,建立了序列脉冲激光在地对空传输的热晕模型.分析了强激光以不同天顶角入射对热晕效应的影响.数值结果表明:当高斯激光束传输同样距离,其他条件不变时,天顶角减小,重心沿逆风偏移程度减弱,峰值光强和桶中功率增大,光束聚焦能力增强,热晕效应减弱;当激光沿海平面水平传输时,热晕效应最强烈.     

部分相干径向偏振光束在自由空间中的传输

基于2×2交叉谱密度矩阵的传输规律及部分相干光的相干与偏振的统一理论,研究了部分相干径向偏振光束在自由空间中的传输特性.理论分析和数值计算表明:部分相干径向偏振光束在传输过程中,其光强、斯托克斯参数及偏振度都会发生变化,光强由空心面包圈型逐渐变为实心,该现象与传输距离以及相干长度有关.同时在传输过程中,斯托克斯参数及偏振度的分布也与传输距离及相干长度有关,随着传输距离的增大,斯托克斯参数S1,S2的模值减小,偏振度随半径的分布曲线斜率逐渐降低,传输距离一定时,随着相干长度的增大,斯托克斯参数S1,S2的模值会随之增大,其有效分布区域向坐标轴收缩,偏振度随半径的分布曲线的斜率会随之增大.     

基于修正质点模型误差补偿的轨迹预估

针对修正质点弹道模型在旋转稳定弹大发射角发射时落点预测误差过大的问题.通过分析结果表明,主要误差来自动力平衡角与攻角间的偏差.为此,提出了带误差补偿的修正质点弹道模型,通过引入误差补偿系数提高落点预测精度.同时,设计了扩展卡尔曼滤波模型,实现了误差补偿系数的最优估计.利用卫星定位模拟器和接收机进行了半实物仿真实验.结果表明,过弹道顶点后落点预测误差小于20 m,能够满足旋转稳定弹二维弹道修正等应用需求.     

SACOL黑碳和沙尘气溶胶辐射强迫分析

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)的太阳光度计资料、AREONET气溶胶光学特性资料,采用辐射传输模式SBDART分析了SACOL典型日个例沙尘气溶胶和黑碳气溶胶的长、短波辐射强迫,探讨了不同地表反照率和天顶角对气溶胶辐射强迫的影响.分析表明,沙尘和黑碳在地表的短波辐射强迫分别是-146.54,-60 W/m~2,长波辐射强迫分别是17.79,8.66 W/m~2,短波辐射强迫是长波的6倍多,沙尘辐射强迫是黑碳的2倍多;在大气层顶沙尘和黑碳短波辐射强迫是39.04,27.2 W/m~2,长波辐射强迫为12.19,5.0 W/m~2.短波辐射强迫随地表反照率的增加而增大,长波辐射强迫随地表反照率的增加线性减小.随天顶角减小,大气层顶的短波辐射强迫线性增加,地面短波辐射强迫对数减小,长波辐射强迫随天顶角的变化很小.     

随机电磁涡旋光束传输过程中斯托克斯参量和偏振度的变化

基于交叉谱密度矩阵理论及其传输规律,推导随机电磁涡旋光束在自由空间中传输时的广义斯托克斯参量和偏振度的公式,分析相干长度对广义斯托克斯参量和偏振度的影响.研究结果表明:相干长度越长,即相干度越高,光束的涡旋特性越容易保持;随着相干长度的增加,斯托克斯参量和偏振度增加的比较缓慢;当相干长度远大于光斑尺寸时,广义斯托克斯参量和偏振度基本保持不变.     

朗伯假设对地表反照率的影响

为了研究地表朗伯假设对反照率遥感反演的影响作用,取各BRDF原型类作为地表反射各向异性的基本样式,将模拟方向反射率数据作为朗伯假设反照率,借助一景MODIS图像的BRDF/反照率产品,分析其与反照率在观测空间分布特征上的相对差异.结果表明:朗伯假设对地表反照率的影响与地表反射各向异性样式、太阳天顶角大小以及观测所在空间位置等密切相关.当地表反射各向异性特征较显著时,朗伯假设会在后向热点、前向冷点以及较大的观测天顶角附近向反照率中引入40%以上的误差,且随着太阳天顶角的增大,这一差异还会显著增加.此外,天顶方向反射率与反照率的差异同样与地表反射各向异性特征和太阳天顶角大小密切相关.当太阳天顶角较小时,几何光学散射作用较强的BRDF原型类会高估地表反照率;当太阳天顶角较大时,体散射作用较强的BRDF原型类会明显低估地表反照率.     

目标角大小对坦克行进间射击精度影响机理

为了寻找发射目标角大小对火炮射角偏差的影响机理,该文结合实车振动试验,对试验数据进行了详细分析。研究表明:(1)高低角偏差几乎是底盘俯仰与侧倾这二种角振动引起的高低角偏差的线性叠加;方位角偏差主要是由车辆横摆角、车辆底盘俯仰运动与侧倾运动引起的方位角偏差组成。(2)高低角大小对高低角偏差几乎没影响;由侧倾引起的高低角偏差随着方位角的增大而增大,由俯仰引起的高低角偏差随着方位角的增大而减小。(3)由车辆底盘俯仰与侧倾运动引起的方位角偏差均随着高低角的增大而增加;由车辆底盘俯仰运动引起的方位角偏差随着方位角的增大而增加;由车辆底盘侧倾运动引起的方位角偏差随着方位角的增大而减小。这揭示了行进间射击过程中车辆底盘角振动与目标角大小对射击精度联合影响的机理。     

考虑应力修正的麦秆土直剪试验抗剪强度指标研究

为了分析麦秆含量对土壤抗剪强度指标的影响,获取更可靠的抗剪强度指标,推广能源节约型农业耕作生产,用TMS-PRO计算机控制质构仪做麦秆剪切试验。用应变控制式直剪试验研究原状与重塑麦秆土抗剪强度指标,分析麦秆含量对土壤抗剪强度指标的影响。应用应力修正法对直剪试验的正应力与剪应力进行修正,研究修正前、后麦秆土抗剪强度指标的变化量及随麦秆含量的变化规律,并对原状与重塑麦秆土修正前、后的黏聚力、内摩擦角拟合线分别进行叠加。试验结果表明:麦秆抗剪强度随含水量的增加而增大,麦秆土抗剪强度指标随麦秆含量的增加而增大,黏聚力符合线性拟合的规律、内摩擦角符合二次函数拟合的规律。考虑应力修正后原状与重塑麦秆土黏聚力较修正前提高了24%、内摩擦角较修正前提高了18%;未经修正的原状与重塑麦秆土在麦秆含量为0.58%时具有相同的黏聚力,在麦秆含量为0.37%时具有相同的内摩擦角;考虑应力修正后的原状与重塑麦秆土在麦秆含量为0.65%时具有相同的黏聚力,在麦秆含量为0.40%时具有相同的内摩擦角;在交汇点之后麦秆土抗剪强度指标增速表现为原状大于重塑。     

射频仿真系统中球面复合阵列近场效应研究

射频复合阵列近场效应影响目标信号的测角精度,为了修正目标信号测角精度,提出一种方法:联合全波算法和一致性几何绕射理论,精确计算给定子阵(三元组)天线在周围同频、异频天线单元存在的环境中发射时,接收天线位置处(通常位于发射三元组的辐射近场)的电场分布;基于此电场相位分布,应用相位梯度法求出三元组辐射场的等效相位中心,并计算与基于幅度重心公式所得等效波源点位置的偏差,使用推导的辅助修正公式获得修正后的三元组各单元输入功率.计算实例表明:经修正后微波/毫米波三元组约束的三角形区域内最大垂直(俯仰)方向测角精度由1.50/2.37mrad降低至0.06/0.06 mrad.     

高能激光损伤低空目标的时间估算分析

为研究高能激光损伤低空目标的损伤效果,对损伤时间做出估算,建立了高能激光大气传输模型,考虑了大气分子衰减、大气气溶胶衰减以及激光斜程传输对激光的衰减作用,考虑了金属材料对激光的吸收作用,建立了激光辐照铝材料损伤的时间计算模型并进行了数值计算分析。数值计算结果表明,高能激光系统对空中目标的损伤在能见度低于15km时,其达到预期损伤效果所需作用时间势必大大增加;激光器功率较大时,功率的增大对损伤时间的影响越来越小;在天顶角大于1rad时,随着天顶角的增大,所需时间也大幅增加。结果对高能激光防御技术的研究有重要的指导意义。