宇航计测技术

杨军, 毛新凯, 卢心竹

2020, 40(5): 1-10. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.01

摘要 ( 75 )

PDF (2613KB) ( 227 )

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时间频率在国家经济建设、科学研究、国家安全具有十分重要的意义。本文介绍了国内外高稳晶振、铷原子频率标准、守时型氢原子频率标准和铯原子频率标准、微型相干布局囚禁原子钟、低温蓝宝石微波源和超稳激光微波源以及铯原子喷泉钟的国内外发展情况、技术指标等。铷原子频率标准打破国外垄断，为北斗导航系统提供高精度的时间基准，守时型氢原子频率标准和铯原子频率标准已实现工程化，但日频率稳定度和日频率漂移率指标有待进一步提高，铯喷泉基准方面已接近国际先进水平，新型原子频标发展方兴未艾。

基于量子化、芯片化的先进计量测试技术发展动态

杜晓爽, 胡毅飞, 冯英强, 杨军, 何巍, 费丰, 刘原栋, 蔡静, 林敏, 吴爱华, 郝新友, 谌贝, 刘杰

2020, 40(5): 11-21. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.02

摘要 ( 135 )

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计量是国家质量基础的重要组成部分，产品质量的提升离不开科学、精准的计量。工业发达国家极为重视计量测试技术的发展。通过搜集、整理量子效应计量、芯片级计量等国内外大量文献资料，归纳分析了近年来国外先进计量测试技术发展动态与趋势。以量子技术和基本物理常数为基础建立量子计量基标准，将大幅提高测量准确度和稳定性，结合量子效应的微加工技术实现芯片尺度的测量等，微纳尺度计量技术也在科学研究、精密测量、智能制造等领域得到广泛应用。本文可为我国计量技术发展提供借鉴。

NVNA谐波相位检验件设计及定标

陈婷, 姜河, 任士卿, 卢娟, 陈悦持

2020, 40(5): 22-26. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.03

摘要 ( 81 )

PDF (972KB) ( 123 )

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本文介绍了一种用于检验非线性网络分析仪谐波相位指标的检验件设计方法，并搭建了基于实时示波器的测量系统对谐波相位进行定标。通过高速实时示波器对检验件的输出信号进行采样，利用傅立叶变换提取谐波相位信息。为了得到高准确度的测量结果，采用去缠绕、最小二乘等算法对相位结果进行优化处理。实验结果表明，该方法可以作为NVNA谐波相位指标的验证手段对NVNA的谐波相位进行验证。

测控装备机内测试设备计量校准技术研究

张亮, 郝莉娜, 何平

2020, 40(5): 27-31. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.04

摘要 ( 73 )

PDF (782KB) ( 174 )

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研究测控装备机内测试设备计量校准方法，获取机内测试设备技术状态的准确信息，是确保测控装备量值准确可靠的基础。以系统理论为指导，研究测控装备机内测试设备的工作运行机理和计量校准方法，选取某型测控装备，分析其技术要求、确定校准点、校准接口和校准设备，明确计量校准项目和参数，对提出的测控装备机内测试设备计量校准方法进行实验验证，为今后开展机内测试设备计量校准提供了方法和依据。

基于LabVIEW远程校准系统研究

欧阳红军, 丁丁, 李荧, 王晓明

2020, 40(5): 32-37. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.05

摘要 ( 79 )

PDF (2922KB) ( 115 )

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远程校准系统可提高部队的机动计量保障能力，是未来我军计量保障的发展方向。远程校准系统分离了专业计量人员与校准现场，可在任何时间、任何地点实现校准操作。基于LabVIEW开发平台，对系统中客户端、网络传输部分、服务器进行了详细的设计，利用远程校准系统完成了电源Maynuo M8831的远程校准，并自动生成校准结果。该系统操作简单易懂，为部队武器装备的远程校准提供技术支撑。

L波段有源冷噪声源研究

范昌模, 程春悦

2020, 40(5): 38-42. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.06

摘要 ( 68 )

PDF (2115KB) ( 114 )

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本文介绍了有源冷噪声源的应用背景及发展现状。根据微波场效应晶体管常温下输出稳定低噪声的特性，以Avago公司的两种典型pHEMT晶体管为核心器件进行了ADS仿真设计，研制出两款有源冷噪声源。给出了对设计的两款器件的技术指标进行验证的L波段周期定标辐射计设计框图。仿真结果表明，以pHEMT型晶体管为核心器件设计成的L波段有源冷噪声源能输出稳定低噪声。

eLoran系统ASF网格应用算法研究

李云, 华宇, 燕保荣, 郭伟

2020, 40(5): 43-48. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.07

摘要 ( 68 )

PDF (2322KB) ( 100 )

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ASF网格是提高增强型罗兰（Enhanced Long Range Navigation，eLoran）系统精度的重要方法。根据所在网格四个顶点的附加二次时延（Added Secondary Factor，ASF）值通过网格应用算法得到待测试点的ASF值，一定程度上比公式计算的ASF值更准确。在计算过程中，用户四个顶点ASF值的测量误差会传递给用户，同时内插算法本身也会引入误差，此时内插算法的选择尤为重要。本文通过仿真、分析比较几种常用的内插算法，得出结论：反距离插值算法引入的误差最大，双线应插值算法引入的误差最小，而且误差呈现一定层次感，网格从内到外误差逐渐减小。

低轨卫星的北斗反射信号海洋覆盖分析

郑俏, 孟婉婷, 马德皓, 张杨阳, 张云

2020, 40(5): 49-55. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.08

摘要 ( 78 )

PDF (1523KB) ( 93 )

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北斗系统作为我国自行研制的导航系统，具有独特的混合星座特性，其反射事件在海洋上的空间分布和覆盖性能的研究成果较少。针对上述问题，模拟了北斗三号（Beidou System 3，BDS3）以及全球定位系统（Global Positioning System，GPS）空间星座，模拟不同性能参数的低轨接收卫星，在此仿真系统的基础上，计算反射事件在各仿真场景下的海洋覆盖率以及同时发生反射事件的卫星数量。结果表明：BDS3与GPS相比具有更大的反射事件海洋覆盖率，覆盖性能更优；仿真周期7天与1天相比,前者卫星产生的反射事件海洋覆盖率约为后者5倍；低轨道卫星（Low Earth Orbit,LEO）轨道高度越高，天线波束角度越大，反射事件海洋覆盖率越大；3颗LEO卫星下同时发生反射事件卫星数的平均值约为单颗LEO卫星的3倍。可通过设计多星组网来提高反射事件海洋覆盖率。研究结果对星载反射技术海洋遥感应用方面有一定的参考价值。

相关函数在涡流检测信号提取分析中的应用

张国才, 谢小荣, 邢秀文, 薛帅

2020, 40(5): 56-61. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.09

摘要 ( 57 )

PDF (6517KB) ( 102 )

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为降低涡流检测信号处理的硬件复杂程度及提升后续数据分析处理灵活度，在不借助复杂硬件自平衡技术电路前提下，在LABVIEW图形化软件平台中设计了相关函数算法程序，对示波器MDO4024C所采集的原始交流电桥信号及电桥激励信号分别进行自相关及互相关运算去噪，提取分析不锈钢管不同位置的涡流信号的幅值及相位，最后再将检测信号在极坐标图中分析显示。实验结果表明，这一方法可有效实现对不锈钢管缺陷涡流信号的去噪及特征信号提取。

一种基于莱维飞行的新型改进平衡全局优化算法

杨柳庆, 杨婷婷, 王鹏飞, 张勇

2020, 40(5): 62-69. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.10

摘要 ( 54 )

PDF (873KB) ( 115 )

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本文将莱维飞行（Lévy flight）和平衡优化算法（EO）相结合，提出了一种新型的全局优化算法（LEO）。该算法从平衡优化算法核心出发，采用莱维飞行轨迹实现了在探索和开发之间更好的平衡，并且可以有效防止算法陷入局部最优解。同时给出了新型全局优化算法的数学模型和算法流程，进一步保证了算法中全局搜索和局部开发之间平衡性。将该算法应用于基准测试函数求解以测试算法性能，通过与主流智能算法对比，优化结果表明新算法在解决优化问题方面表现更为优越，为更多工程问题的解决提供了新的思路。

像片数目对工业摄影测量精度影响研究

黄高爽, 王庆民, 黄桂平, 刘辉

2020, 40(5): 70-75. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.11

摘要 ( 44 )

PDF (2530KB) ( 85 )

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高精度工业摄影测量技术是现代工业制造的一种测量方法，在航空航天、机械制造、军事工业等领域得到了广泛的应用。提高工业摄影测量的精度则是该技术发展的重点之一，本文针对像片数目对工业摄影测量精度的影响做了研究，在控制如光照、反光标志材料、像中心点坐标精度等条件因素不变的情况下，采用固定网型一次性采集共计1200张像片，并等差随机分为17×3组不同像片数目组合，处理得出各组点三维坐标。以重复性作为精度评定标准，通过综合分析得出像片数目对工业摄影测量精度无实质性影响，为进一步研究如何提高摄影测量精度提供参考。

拓扑数据分析在复杂脑网络分析中的应用

阴桂梅, 王千山, 姚蓉, 李海芳

2020, 40(5): 76-82. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.12

摘要 ( 99 )

PDF (2530KB) ( 216 )

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针对复杂脑网络分析中网络结构变化阈值选择中没有公认的标准确定合适阈值这一问题，基于拓扑分析中的持续同调性理论，本文提出一种多尺度大脑网络建模分析方法，该方法在大脑全尺度距离范围之内，通过不断增加阈值，运用Rips过滤算法捕获网络的动态持续拓扑特征，并用条形码和持续图对拓扑特征可视化，最后通过计算持续图之间的Bottleneck距离和Wasserstein距离分析持续特征的稳定性。实验结果表明，该方法能更准确地提取大脑网络的拓扑结构特征并提高诊断分类的准确性。

无人机复杂电磁环境频谱特征反演测量

郭淑霞, 吴义春, 王江宇, 高培伟

2020, 40(5): 83-87. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.13

摘要 ( 69 )

PDF (1090KB) ( 113 )

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针对复杂电磁环境对无人机用频设备的干扰和威胁，本文提出了一种复杂电磁环境信号频谱特征的反演方法。该方法基于小波变换原理对无人机典型用频频段电磁信号进行变换处理，对其频谱特征进行奇异性检测，结合信号降噪处理等技术去除频谱伪奇异点对接收信号频谱特征进行反演测量，并对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明该方法反演复杂电磁环境频谱特征满足无人机数据链抗干扰设计要求。

常规试验靶场多站协同测试三段式接力引控方法

王祖良, 王少飞, 张婷

2020, 40(5): 88-92. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.14

摘要 ( 59 )

PDF (1138KB) ( 83 )

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雷达、光电设备和遥测设备是常规试验靶场的主要测试设备，在实际试验中，常常同时布设这三类设备对同一弹道进行跟踪测试。然而传统外弹道测试方法是三类测试系统各自独立，自成体系，无法形成测试系统间信息融合和互相引导。本文针对多站协同测试设计了一种三段式接力测试引控方法，设计了实时引控逻辑，在预设引导源均无效的情况下采用自动优选引导源的方法进行引导控制。试验结果表明，与传统测试相比，利用设计的多站协同测试设备跟踪率得到显著提升，尤其光电设备跟踪率从75%提高到96%左右。

一种新的飞航导弹飞行高度测量处理方法

高冰, 何林泽

2020, 40(5): 93-97. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.15

摘要 ( 68 )

PDF (877KB) ( 110 )

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针对飞航导弹掠海飞行试验测量和数据处理提出的高精度要求，通过对影响精度的各个环节的分析，在现有测量条件基础上，提出了航区等高参照物误差折算的飞航导弹海面高计算方法，设计了具体的测量和数据处理方案，建立了相应的精度评估模型，工程应用结果表明，由此得到的目标海面高更接近真实值，为掠海型飞航导弹海面高精确测量提供了一种新的方法。

集团化实验室信息管理系统中台建设实践

杨平, 孙刚, 弯天琪, 吴华阳, 杨柏豪, 刘增启

2020, 40(5): 98-102. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2020.05.16

摘要 ( 45 )

PDF (929KB) ( 109 )

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中台通过重新构建企业级的服务能力，消除企业内部各业务部门、各分子公司间的壁垒，可更好的适应企业发展。描述了当前中台发展现状，结合集团化计量检测机构特点，提出了实验室信息管理系统中台的一种划分方法，为集团化实验室信息管理系统建设提供一种解决方案。实现企业业务、资源、财务的综合管理，提升企业管理能力。

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