分布式传感采集系统的远距离传输实现方法

为了解决分布式采集系统在强磁场、不同密封舱段的机体等特殊应用场景下的数据远距离传输问题,通过在测试点位置和主控采集端就近设计对应转换电路,提出了一种分布式传感采集系统采集数据高可靠的有线远距离传输方案。首先,在远离主控采集的被测点的测量端,数字传感信号直接经IIC/SPI远距离发送端电路输出,而模拟传感信号,先将其转变为数字量后再输出到发送端电路,在主控采集端经IIC/SPI远距离接收端电路解析后接入主控处理器,从而实现只需一个主控采集端即可完成分布式采集系统被测点传感器感知数据的远距离传输。该传输方法对于不同数据类型的传感器和传输协议,提出了针对性的解决方案,并对方案进行了测试与验证,结果显示传感信号传输稳定、质量良好。     

爆破冲击波在隧道变截面断面的传播特性

为研究爆破冲击波在隧道内复杂环境下的传播规律,以老营盘隧道为依托,通过建立三维数值模型,在LS-DYNA软件中分析了隧道断面变化不同系数下冲击波的传播规律。研究结果表明：冲击波经过变截面后,总体上以平面波的形式向前传播;冲击波传播至隧道断面扩大界面时,冲击波超压衰减速度加快,超压峰值降低;当断面扩大1.5倍时,冲击波冲量衰减系数为1.158,冲击波能量残留比率为74.5%;断面扩大倍数越大,冲击波超压衰减速度越大,能量衰减幅度越大;冲击波传播至隧道断面缩小界面时,冲击波超压增大,其衰减速度减缓,导致冲击波造成的损伤程度增加;当断面缩小系数取0.5时,冲击波冲量增强系数为0.687,冲击波能量放大系数为2.122;断面缩小系数越小,冲击波造成的损伤越大。     

基于系统论事故分析模型的油气智慧管道系统信息物理风险辨识

为了辨识油气智慧管道系统中存在的信息安全风险,本文通过基于系统论事故分析模型(systems-theoretic accident modeling and process)的方法,对油气智慧管道系统的信息物理安全进行全面评估与分析。首先,系统综合分析了油气智慧管道涉及的设备、设施、工艺、元件,评估其安全性。其次,通过建立STAMP模型,深入分析了各层级、元件之间的反馈信息与控制动作,形成了明确的控制反馈回路,突显了元件之间的关联与控制关系。在此基础上,系统辨识出了潜在的信息风险因素,推导并构建了可能发生的系统失效场景。以天然气输气首站油气智慧管道系统为例,研究验证了基于STAMP模型的可行性和有效性。结果显示,该方法不仅直观地描述了元件之间的关联与控制关系,而且从物理层功能安全的角度全面考虑了信息风险,特别凸显了控制元件PCS(process control systems)及易受攻击的操作员站。与传统方法相比,本研究所提出的方法将信息物理安全风险因素的识别率提升至80%以上,提高了40%以上,有助于避免不必要的安全措施冗余设计,提高了安全风险管控的准确性。     

微小流量旋转直驱伺服阀传控特性分析与优化

针对无人机、战术弹、支线民航等小型飞行器航空发动机燃油计量系统与推力矢量系统微小流量的伺服控制需求,就旋转直驱伺服阀偏心球副传动接口与非全周节流阀口等关键结构进行了尺寸约束设计分析,并就节流阀口宽度、球副偏心距以及驱动电机转动惯量等重要参数进行了优化分析,给出了伺服阀结构设计的优化区间。在此基础上,研究提出了电机转角与电流双闭环控制方法,幅频响应实测结果与理论分析较为一致,200 Hz以上高频响应满足实际需求,且双闭环控制方法大幅降低了伺服阀响应超调并提升了稳定性。     

机械反馈式伺服阀流量测试动态缸参数选用分析

相比电反馈伺服阀动态特性可直接通过阀芯位移响应测试获得,机械反馈式流量伺服阀的动态特性,通常需利用动态缸作为流量传感器间接测量获得。测试结果受动态缸泄漏、阻尼、质量惯性等固有非理想化因素的影响,通常无法准确表达伺服阀本身的性能指标。基于一套实际阀控缸系统,建立Matlab-Simulink仿真模型,解析获得的频带宽结果相比实测结果误差小于0.5 %,由此建立了可准确表达阀与缸性能特性的仿真模型。在此基础上,理论给出了伺服阀本身的频率特性指标,即无泄漏无阻尼及无限刚度动态缸条件下的系统频率特性。以此为依据,分析了实际动态缸活塞质量、活塞粘性阻尼以及泄漏变化情况下,阀控缸系统频率特性偏离理想条件的变化规律。     

平面波对传输线耦合响应的仿真研究

在Agrawal传输线模型的基础上,以典型信号-电磁脉冲作为干扰源,详细分析了参数变化对传输线终端负载电压和电流响应的影响.仿真结果表明,负载、传输线间距、平面波入射角和平面波极化角等参数变化对负载端响应有不同的影响.在此基础上,又对双线传输线和单导体传输线受干扰特性进行了对比分析.仿真分析结果为实际系统中由于电缆耦合产生的干扰分析提供了理论依据,并具有一定的参考价值.     

电视制导导弹武器系统通信区域仿真研究

通信区域是电视制导导弹武器系统的重要战术参数之一。它由图像和指令的正常通信范围的交集组成,受导弹武器系统和多种外界因素的影响。根据导弹、飞机的空间位置关系,以及图像/指令传输系统的无线数字通信链路公式,建立了导弹武器系统的通信区域模型。通过仿真计算,可以得出飞机与导弹武器系统的最大、最小通信距离,以及飞机偏离弹载天线的角度范围。实践证明,利用该仿真模型得到的通信区域满足战术技术指标要求,具有良好的应用价值。     

高斯粗糙面透射波散射系数的基尔霍夫驻留相位法

采用高斯粗糙面来模拟实际粗糙面,根据基尔霍夫驻留相位近似法研究了粗糙面下方介质2中的电磁散射,结合高斯粗糙面的自相关函数导出了不同极化状态下高斯粗糙面透射波散射系数计算公式。通过数值计算得到了不同极化状态下高斯粗糙面透射系数随散射角、散射方位角及入射波频率变化的曲线,讨论了粗糙面参数和入射波频率对不同极化状态透射系数的影响,得出了高斯粗糙面透射系数的基本特征和随频率变化的特征。结果表明粗糙面高度起伏均方根和相关长度对高斯粗糙面透射系数有显著影响,而入射波频率则对其无影响。     

传感器网络推拉混合模式代码传输方法

代码传输是实现无线传感器网络应用重构的关键技术.首先研究传感器网络环境自适应应用重构(EAAR)模型的两种代码传输模式-拉模式和推模式,并结合两种模式的特点提出一种适用于分簇传感器网络的能量有效代码传输模式-基于簇的混合代码传输(Cluster-based Hybrid Code Transmission, CHCT).在该模式下,簇头节点采用拉方式从基站获取代码,簇内节点采用推方式进行代码传输.仿真实验验证了方法的有效性并讨论了影响CHCT性能的主要参数.     

多层同步网络在舆情仿真研究中的应用

为统筹考虑线上社交网络与线下社交网络在舆情传播中的作用,首次提出了一种包含"媒体层-线上层-线下层"的多层同步网络模型,并在此基础上搭建了舆情仿真系统框架.基于对人类社交网络拓扑结构的已有研究成果,给出了多层同步网络的缺省设定.通过案例仿真,分析了线上网络与线下网络之间的相互影响,对比了舆情事件目击者数量在多媒体传播、自媒体传播这两种舆论传播模式中的作用差异.最后,讨论了多层同步网络模型的兼容性与可扩展性,并指出了该模型改进的方向.