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运载火箭空中回收技术研究 被引量:3
1
作者 汪小卫 郑正路 +2 位作者 张雨佳 吴胜宝 高朝辉 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第3期10-15,共6页
为探索新型运载火箭重复使用子级回收技术,文章首先对运载火箭空中回收技术的应用需求进行了分析;然后对国际上相关技术的研究现状进行了简要综述,并针对某型液氧甲烷重复使用运载火箭,设计了其一子级动力舱段的典型空中回收总体技术方... 为探索新型运载火箭重复使用子级回收技术,文章首先对运载火箭空中回收技术的应用需求进行了分析;然后对国际上相关技术的研究现状进行了简要综述,并针对某型液氧甲烷重复使用运载火箭,设计了其一子级动力舱段的典型空中回收总体技术方案,给出了空中回收典型流程;最后对空中回收涉及的各项关键技术进行了分析,结果表明,空中回收作为一种运载火箭重要部段的回收方式具有无损、精确、快速、机动等优点,具有重要的研究价值和推广意义,相关关键技术解决途径明确,可尽快开展飞行试验验证,实现工程应用。 展开更多
关键词 运载火箭 子级回收 关键技术 空中回收
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基于线性引力场的运载火箭弹道设计研究 被引量:1
2
作者 胡冬生 童科伟 +2 位作者 张烽 刘丙利 李烁 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期9-16,共8页
为了解决运载火箭末级小推重比情况下最优弹道设计的问题,达到火箭入轨速度损失更小、消耗推进剂更少的目的,采用更加准确的线性引力场模型,通过简化偏航程序角和协态变量,将真空飞行段最优推力方向转换为含有5个约束条件的两点边值问... 为了解决运载火箭末级小推重比情况下最优弹道设计的问题,达到火箭入轨速度损失更小、消耗推进剂更少的目的,采用更加准确的线性引力场模型,通过简化偏航程序角和协态变量,将真空飞行段最优推力方向转换为含有5个约束条件的两点边值问题进行求解,进而通过积分运动方程得出最优弹道。此外,结合运载火箭飞行的特点对迭代初值进行了研究,提出了协态变量和火箭飞行时间初值的设置方法,并归纳出基于线性引力场的运载火箭全程飞行弹道设计思路和设计流程。仿真结果表明:在正常推重比情况下该方法与传统方法的设计结果吻合,俯仰程序角基本呈线性变化;在给定的小推重比情况下,该方法速度损失更小,相比传统设计方法和迭代制导仿真可分别节省推进剂2.9%和2.1%,同时俯仰程序角已不能按线性化规律来设计。该设计方法具有较好的收敛性能和优化效果,对小推重比情况下的弹道设计具有良好的适应能力,可应用于运载火箭上升段全程弹道设计,也可为运载器在线轨迹规划等提供新思路。 展开更多
关键词 弹道设计 线性引力场 极小值原理 小推重比
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美国重复使用运载火箭发展分析 被引量:6
3
作者 胡冬生 刘楠 +1 位作者 刘丙利 焉宁 《国际太空》 2020年第12期38-45,共8页
随着世界航天的发展,如何提供更加可靠、经济、快速的航天发射服务是整个航天工业界面临的主要挑战之一。运载火箭重复使用是应对该挑战的重要技术途径,一直以来就是世界各航天国家和地区的研究热点,其中美国的研究进展尤为突出,引领了... 随着世界航天的发展,如何提供更加可靠、经济、快速的航天发射服务是整个航天工业界面临的主要挑战之一。运载火箭重复使用是应对该挑战的重要技术途径,一直以来就是世界各航天国家和地区的研究热点,其中美国的研究进展尤为突出,引领了人类在该领域的探索前沿和发展方向。从20世纪60年代开始,美国先后提出了多种运载器重复使用途径和方案,并开展了大量的技术验证试验,航天飞机的研制成功是其中的一个高潮。 展开更多
关键词 航天发射 验证试验 运载器 重复使用 航天飞机 研究热点 运载火箭 挑战
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航天器在轨服务捕获装置技术研究综述与展望 被引量:3
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作者 徐坤 董桂宇 +2 位作者 乔安伟 韩亮亮 丁希仑 《上海航天(中英文)》 CSCD 2022年第6期12-28,共17页
空间捕获装置是航天器在轨服务与维护任务的重要末端执行器,承担着捕获包括航天器、舱段、空间碎片及实验样品等多种目标的任务。根据被捕获目标的性质可以将捕获装置分为合作目标捕获装置和非合作目标捕获装置2大类。在捕获装置设计过... 空间捕获装置是航天器在轨服务与维护任务的重要末端执行器,承担着捕获包括航天器、舱段、空间碎片及实验样品等多种目标的任务。根据被捕获目标的性质可以将捕获装置分为合作目标捕获装置和非合作目标捕获装置2大类。在捕获装置设计过程中,捕获目标是否具有特定的抓持结构则是捕获装置机构形式设计的先导因素,根据捕获目标是否具有特定的抓持结构,可以将捕获装置分为基于抓持结构的捕获装置以及非基于抓持结构的捕获装置。以捕获装置工作原理与捕获目标类型为分类依据,对捕获装置进行分类,分别阐述了其技术原理与关键技术,并对各类捕获装置进行了对比分析,根据分析结果指出了捕获装置未来的发展方向。 展开更多
关键词 在轨服务 空间捕获 抓持结构 空间抓取装置 机构原理 空间碎片清除
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重复使用运载火箭发动机疲劳载荷特征识别方法 被引量:1
5
作者 徐振亮 邓思超 +2 位作者 殷之平 罗洁 吴胜宝 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第5期506-511,共6页
针对重复使用运载火箭发动机的原始疲劳载荷数据建模困难问题,选取均方根值作为重复使用运载火箭原始疲劳载荷数据工况划分的标准,通过对重复使用运载火箭原始疲劳载荷数据进行修正短时傅里叶变换滤波处理、雨流循环计数和疲劳载荷特征... 针对重复使用运载火箭发动机的原始疲劳载荷数据建模困难问题,选取均方根值作为重复使用运载火箭原始疲劳载荷数据工况划分的标准,通过对重复使用运载火箭原始疲劳载荷数据进行修正短时傅里叶变换滤波处理、雨流循环计数和疲劳载荷特征量高斯分布拟合,实现疲劳载荷数据特性量的识别与规律化处理。研究表明,重复使用运载火箭疲劳载荷数据能用高斯分布模型进行概率分布描述,异常疲劳载荷数据高斯分布参数为正常疲劳载荷数据的3倍以上。该方法可用于精确识别重复使用运载火箭发动机异常疲劳载荷数据,相比于传统异常数据识别方法,可提供异常程度量化指标,为重复使用运载火箭疲劳载荷设计与实时故障分析定位提供一种新的分析手段。 展开更多
关键词 重复使用运载火箭 疲劳载荷 雨流循环计数 高斯分布
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空间平台电动力绳系离轨装置技术研究 被引量:3
6
作者 王小锭 张烽 +3 位作者 申麟 文浩 谢侃 唐琼 《空间碎片研究》 2020年第2期22-31,共10页
为了从源头上消除空间碎片的产生,在不远的将来所有发射入轨的火箭、卫星都应具备清理自身碎片的能力,在完成任务后实现主动快速离轨。利用电动力绳系实现空间平台离轨,离轨过程中不需要消耗其所携带的推进剂,可有效降低空间平台重量,... 为了从源头上消除空间碎片的产生,在不远的将来所有发射入轨的火箭、卫星都应具备清理自身碎片的能力,在完成任务后实现主动快速离轨。利用电动力绳系实现空间平台离轨,离轨过程中不需要消耗其所携带的推进剂,可有效降低空间平台重量,提高离轨效率。本文系统梳理电动力绳系技术发展现状,提出了电动力绳系离轨典型任务设计和系统方案,研究了电动力绳系离轨任务分析与仿真、动力学控制设计与试验、等离子接触器设计与试验等关键技术。经研究及试验表明,电动力绳系离轨在理论上和工程上具备可行性。后续,应结合航天实际工程,逐步对关键技术进行攻关研究,推动电动力绳系的工程化应用。 展开更多
关键词 电动力绳 空间碎片 离轨
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运载火箭箭体结构低成本途径及性能影响分析 被引量:3
7
作者 郑正路 叶青 +3 位作者 李烁 胡冬生 冷月 阮小鹏 《航天制造技术》 2019年第6期11-15,共5页
运载火箭箭体结构成本是全箭成本的重要组成部分,因此降低运载火箭箭体结构系统的成本对降低运载火箭成本具有重要的意义。分析运载火箭箭体结构的成本构成,提出了降低箭体结构成本的途径,并分析了采用批量化生产后对成本构成的影响以... 运载火箭箭体结构成本是全箭成本的重要组成部分,因此降低运载火箭箭体结构系统的成本对降低运载火箭成本具有重要的意义。分析运载火箭箭体结构的成本构成,提出了降低箭体结构成本的途径,并分析了采用批量化生产后对成本构成的影响以及在不同产量下结构部段应采取的加工方式。最后引入费效比的概念,分别对某液体三级火箭贮箱采用2195铝锂合金材料以及简化设计方案对成本和性能的综合影响进行了初步分析。 展开更多
关键词 箭体结构 低成本 批量化 费效比
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智慧火箭数据获取技术探索与展望 被引量:2
8
作者 张霞 焉宁 +2 位作者 郝宇星 王小锭 徐振亮 《宇航计测技术》 CSCD 2023年第2期64-70,共7页
随着智慧火箭概念的提出,对运载火箭数据获取技术提出新的挑战,目前,运载火箭存在测量领域受限、测量精度不高、可靠性不高、可扩展性差和可裁剪性不高等问题。结合数据获取现状和问题分析,总结出未来数据获取朝着智能化、网络化和轻质... 随着智慧火箭概念的提出,对运载火箭数据获取技术提出新的挑战,目前,运载火箭存在测量领域受限、测量精度不高、可靠性不高、可扩展性差和可裁剪性不高等问题。结合数据获取现状和问题分析,总结出未来数据获取朝着智能化、网络化和轻质高效化方向发展的趋势。结合趋势研判给出某火箭的数据获取总体框架,并对结构健康监测、光纤传感网络、无缆化等关键技术的优缺点和应用场景进行对比分析,提出了光纤光栅传感网络、无线传感网络、磁谐振式无线传能等技术在智慧火箭数据获取上的应用展望。 展开更多
关键词 智慧火箭 智能化 数据获取 传感 无缆化
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体-翼连接干扰流动对局部区域气动热环境影响的研究
9
作者 时晓天 高军 +2 位作者 赵渊 赵月 武健辉 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第5期138-143,共6页
针对气动布局中常见的体-翼连接形式对局部气动热环境的影响进行了研究进展综述。首先,分析了体-翼连接流动中有粘/无粘干扰对流场及局部气动热环境的影响特征。其次,梳理了流动状态、流动参数和几何参数对体-翼连接流场中流动结构和热... 针对气动布局中常见的体-翼连接形式对局部气动热环境的影响进行了研究进展综述。首先,分析了体-翼连接流动中有粘/无粘干扰对流场及局部气动热环境的影响特征。其次,梳理了流动状态、流动参数和几何参数对体-翼连接流场中流动结构和热环境的影响规律和研究进展。数值研究中以工程方法和CFD技术为主,工程方法可以给出平均场的热流分布,预测偏差在20%左右;CFD技术能够给出更为精细的流场信息和热流特征,但在流动分离尺度、脱体激波位置、热流峰值大小方面仍然存在一定的预测不足。最后,针对体-翼干扰对局部热环境影响的研究方向,指出了可以深入开展的研究方向,为体-翼连接干扰流动的热流精细预测研究形成了研究基础。 展开更多
关键词 体-翼连接 热流预测 流动分离 数值模拟
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电动力绳系火箭末级离轨系统动力学与控制研究
10
作者 张烽 王小锭 +2 位作者 王长青 孔令超 吴胜宝 《空间碎片研究》 2021年第3期9-19,共11页
电动力绳系离轨技术是一项新颖的被动离轨技术,因其推进剂消耗低、效率高等优势,特别适用于火箭末级快速离轨任务,但也带来了动力学与控制方面的挑战。本文在分析电动力绳系火箭末级离轨任务特点基础上,针对离轨过程的系绳释放开展阶段... 电动力绳系离轨技术是一项新颖的被动离轨技术,因其推进剂消耗低、效率高等优势,特别适用于火箭末级快速离轨任务,但也带来了动力学与控制方面的挑战。本文在分析电动力绳系火箭末级离轨任务特点基础上,针对离轨过程的系绳释放开展阶段和电动力辅助离轨阶段,开展了动力学建模及具有工程实用性的控制方案设计,并通过数值仿真验证了方案有效性。最后介绍了电动力绳系离轨系统动力学与控制的国内外试验验证进展,并提出了含末级姿态模拟器的系绳释放地面试验系统方案设想,为后续我国推动电动力绳系离轨技术的进展提供了参考。 展开更多
关键词 电动力绳 火箭末级离轨 动力学与控制
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基于LSTM模型的飞行器智能制导技术研究 被引量:5
11
作者 汪韧 惠俊鹏 +2 位作者 俞启东 李天任 杨奔 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2047-2057,共11页
人工智能技术的突破性进展为飞行器再入制导技术的研究提供了新的技术途径,本文针对预测校正制导中两方面的问题:一是纵向“预测环节”积分计算量大和“校正环节”割线法迭代求解难以满足实时性的问题,二是纵向制导和横向制导都需要对... 人工智能技术的突破性进展为飞行器再入制导技术的研究提供了新的技术途径,本文针对预测校正制导中两方面的问题:一是纵向“预测环节”积分计算量大和“校正环节”割线法迭代求解难以满足实时性的问题,二是纵向制导和横向制导都需要对动力学方程进行积分,存在明显的冗余计算问题,提出基于长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的飞行器智能制导技术.一方面,在纵向制导中不需要对动力学方程进行积分来预测待飞射程,即去除“预测环节”;另一方面,不再基于割线法迭代求解倾侧角的幅值,即去除倾侧角的“校正环节”,大大减少积分计算量,提高计算速度.利用深度学习在神经网络映射能力和实时性方面的双重天然优势,基于再入飞行器的实时状态信息,采用LSTM模型实时生成倾侧角指令.同时,将纵向和横向制导环节的制导周期统一为一个周期,进一步确保制导系统满足在线制导的实时性要求.蒙特·卡罗仿真分析表明,本文所提的方法在飞行器再入初始状态和气动参数拉偏情况下具有精度和速度上的优势. 展开更多
关键词 再入制导 深度学习 LSTM 预测校正制导
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基于有向图的运载火箭综合电子系统设计方法 被引量:1
12
作者 姚国伟 张凤 +1 位作者 曹建文 邓志均 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期650-654,共5页
为解决运载火箭综合电子系统各功能模块之间信息交互复杂、传输路径长的问题,提出一种基于有向图的运载火箭综合电子系统设计方法.将运载火箭综合电子系统的功能模块抽象为有向图的节点,利用有向边表示功能模块之间的信息流向,构造运载... 为解决运载火箭综合电子系统各功能模块之间信息交互复杂、传输路径长的问题,提出一种基于有向图的运载火箭综合电子系统设计方法.将运载火箭综合电子系统的功能模块抽象为有向图的节点,利用有向边表示功能模块之间的信息流向,构造运载火箭综合电子系统的功能结构有向图.通过有向图建立运载火箭综合电子系统的邻接矩阵,计算传递次数和可达矩阵,并利用可达矩阵对运载火箭综合电子系统功能结构开展分析与优化.实现运载火箭综合电子系统功能结构的最优层次划分,有效简化信息传输关系,缩短信息传输路径,提升运载火箭综合电子系统信息传输效率37.5%. 展开更多
关键词 运载火箭 综合电子系统 功能结构 有向图
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基于网络分析法的装备作战能力优化评估方法研究
13
作者 李静 王星宇 +2 位作者 张灏龙 郑小鹏 刘闻 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第1期146-152,共7页
为了适应体系作战的发展,需要不断地优化导弹武器装备的作战能力。本文采用网络分析法对导弹作战能力进行优化评价,依据作战能力之间相互耦合关系和系统功能组成,建立导弹“作战能力-子能力-性能指标”的指标体系及层次化网络模型,并通... 为了适应体系作战的发展,需要不断地优化导弹武器装备的作战能力。本文采用网络分析法对导弹作战能力进行优化评价,依据作战能力之间相互耦合关系和系统功能组成,建立导弹“作战能力-子能力-性能指标”的指标体系及层次化网络模型,并通过各级指标的贡献度评估、满足度评估方法计算作战能力差距。结果表明,基于装备现状和面向典型作战任务的条件下,该方法能够有效计算出作战能力缺口,提出总体设计优化方向。 展开更多
关键词 网络分析法 贡献度评估 能力差距
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基于无线传输的运载火箭电气系统方案构想
14
作者 徐武欣 吕殿君 詹景坤 《电子测试》 2022年第13期82-85,共4页
运载火箭内部电气设备和传感器数量众多,信息交互与能源供应需要复杂的网络互联,造成了电缆庞杂、质量大、布线困难等问题。无线能源传输技术与无线传感网络技术的进步,使无缆化传输成为了可能。本文提出了一种适用于未来运载火箭的新... 运载火箭内部电气设备和传感器数量众多,信息交互与能源供应需要复杂的网络互联,造成了电缆庞杂、质量大、布线困难等问题。无线能源传输技术与无线传感网络技术的进步,使无缆化传输成为了可能。本文提出了一种适用于未来运载火箭的新型电气系统方案,并论述了方案的可行性、先进性和实现的技术途径。该方案可显著提升我国运载火箭电气系统综合设计水平。 展开更多
关键词 无线能源传输 无线传感网络 运载火箭 电气系统
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可见光与红外融合目标跟踪技术研究进展综述
15
作者 方彦策 赵君灵 +4 位作者 黄昭龙 李旗挺 杜立超 张宏江 宋眉眉 《计算机测量与控制》 2022年第10期7-16,共10页
目标跟踪是计算机视觉领域中的一个重要的问题,自从被提出以来逐渐发展出了不同类型的技术方法;由于可见光与红外光在目标跟踪方面存在互补性,两者融合的目标跟踪技术在性能和鲁棒性上比传统目标跟踪方法更具有优势;近年来,人工智能技... 目标跟踪是计算机视觉领域中的一个重要的问题,自从被提出以来逐渐发展出了不同类型的技术方法;由于可见光与红外光在目标跟踪方面存在互补性,两者融合的目标跟踪技术在性能和鲁棒性上比传统目标跟踪方法更具有优势;近年来,人工智能技术的发展推动了可见光与红外融合目标跟踪技术的快速进步;面向可见光与红外融合目标跟踪技术的发展历程,首先针对可见光与红外融合领域经典方法和近年来出现的技术进行梳理和总结,特别是对近两年的研究进展进行了归纳整理,具体包括基于Transformer、基于注意力机制、基于时间序列、自适应融合和基于多模态编解码器的可见光与红外融合目标跟踪方法;然后介绍了可见光与红外融合数据集及目标跟踪的评价指标;最后对未来的发展方向作了展望。 展开更多
关键词 目标跟踪 可见光与红外融合(RGBT) 深度学习 TRANSFORMER 注意力机制
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天梯动力学与控制研究进展 被引量:1
16
作者 关英姿 文梓达 +2 位作者 汪小卫 张烽 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期537-547,共11页
简要介绍了天梯系统的组成和初始部署形式。在此基础上,针对天梯初始部署和运行中存在的复杂动力学与控制问题,分别从天梯动力学建模、天梯稳定性、天梯绳索振荡、攀爬器运动引起的绳索振荡及振荡抑制、天梯初始部署动力学五个方面分析... 简要介绍了天梯系统的组成和初始部署形式。在此基础上,针对天梯初始部署和运行中存在的复杂动力学与控制问题,分别从天梯动力学建模、天梯稳定性、天梯绳索振荡、攀爬器运动引起的绳索振荡及振荡抑制、天梯初始部署动力学五个方面分析归纳了天梯动力学与控制的发展状况,最后对天梯动力学与控制的发展方向进行了总结及展望。 展开更多
关键词 天梯 动力学建模 稳定性 绳索振荡 振荡抑制 部署动力学
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TTE网络通信链路自动规划方法研究 被引量:1
17
作者 郑小鹏 张涛 王小辉 《电子技术应用》 2022年第11期94-98,103,共6页
针对TTE网络中存在的消息调度以及链路规划依赖于手工配置、难以负担庞大的网络结构等问题,对TTE网络的通信链路规划方法进行了仿真研究,构建了链路规划模型,通过头脑风暴算法这种新型的启发式算法来寻找问题的解。通过实验仿真对比,验... 针对TTE网络中存在的消息调度以及链路规划依赖于手工配置、难以负担庞大的网络结构等问题,对TTE网络的通信链路规划方法进行了仿真研究,构建了链路规划模型,通过头脑风暴算法这种新型的启发式算法来寻找问题的解。通过实验仿真对比,验证了头脑风暴优化算法的有效性以及在规划后期有比遗传算法更加稳定的执行效果,提升了网络传输效率,有很广泛的应用前景。 展开更多
关键词 时间触发以太网 负载均衡 启发式算法 遗传算法 头脑风暴优化算法
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超声空化及其声流结构实验研究 被引量:1
18
作者 俞启东 徐志程 +1 位作者 赵静 马潇健 《应用声学》 CSCD 北大核心 2021年第6期865-870,共6页
超声空化及其声流效应在医学、化工和能源等领域得到广泛应用。该文采用高速摄像和粒子图像测速系统分别研究了超声场下的空化形态和声流场结构的时空演化规律。实验研究了50 W、100 W、200 W和250 W等4种不同输入功率对18 kHz的超声变... 超声空化及其声流效应在医学、化工和能源等领域得到广泛应用。该文采用高速摄像和粒子图像测速系统分别研究了超声场下的空化形态和声流场结构的时空演化规律。实验研究了50 W、100 W、200 W和250 W等4种不同输入功率对18 kHz的超声变幅杆附近空化及其声流场的影响。研究结果表明:在变幅杆下端面处观察到由大量空化气泡均匀分布组成的倒置锥形空泡结构,并且锥形空泡结构为稳态流动结构;在超声变幅杆附近产生了两种不同的声流形式,第一种是变幅杆底端的射流型声流,第二种是变幅杆两侧的回旋流。此外,通过研究空泡与声流场中最大速度点之间的空间对应关系,发现声流是因为空泡流动带动而产生的;空间位置和输入功率能显著影响射流型声流的流场结构,但是对回旋流的影响十分微弱。 展开更多
关键词 超声空化 声流 高速摄像 粒子图像测速仪
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综合电子系统重构时间分析方法研究
19
作者 郑小鹏 王小辉 陈春燕 《电子技术应用》 2022年第5期110-113,共4页
针对综合电子系统重构的不确定性、多样性导致的系统状态复杂的问题,对不同重构模式下的重构时间进行分析。首先研究系统架构和软硬件配置,建立系统重构和重构时间模型,提出应用迁移优化算法。然后通过综合电子系统重构验证平台模拟故障... 针对综合电子系统重构的不确定性、多样性导致的系统状态复杂的问题,对不同重构模式下的重构时间进行分析。首先研究系统架构和软硬件配置,建立系统重构和重构时间模型,提出应用迁移优化算法。然后通过综合电子系统重构验证平台模拟故障,分析计算不同类型故障导致系统重构消耗的时间。实验证明,不同类型的故障导致的系统重构时间不同,优化重构蓝图和迁移过程可以有效缩短重构时间。 展开更多
关键词 综合电子系统 重构 时间分析 系统验证
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石墨烯特性及其在军事领域的应用研究进展 被引量:3
20
作者 宋盛菊 李永远 +4 位作者 袁本立 雍颖琼 刘焱飞 凌云 王少丽 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期6-9,14,共5页
介绍了石墨烯材料的结构以及力学、电学、热学和光学性能,综述了石墨烯在热防护材料、吸波或电磁屏蔽材料、热电材料、能源材料、探测器、功能涂层等军事领域的应用研究进展,最后展望了石墨烯材料在军事领域的研究方向。
关键词 石墨烯 热防护材料 热电材料 能源材料 功能涂层
原文传递
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