硫化锌是一种典型脆性红外光学材料,在航空航天领域具有重要应用。硫化锌元件被广泛用于先进光学系统,其加工精度直接决定了元件的光学性能和先进光学系统的使役性能。设计了四因素四水平正交试验方案,开展了微激光辅助切削试验,对试验...硫化锌是一种典型脆性红外光学材料,在航空航天领域具有重要应用。硫化锌元件被广泛用于先进光学系统,其加工精度直接决定了元件的光学性能和先进光学系统的使役性能。设计了四因素四水平正交试验方案,开展了微激光辅助切削试验,对试验后表面粗糙度进行测量。通过方差分析(Analysis of Variance,ANOVA)研究了微激光辅助加工参数对硫化锌表面质量的定量影响,为硫化锌激光辅助加工工艺优化提供了基础支持。进一步基于时域有限差分法建立了粗糙度对硫化锌表面光散射特性的有限元仿真模型,通过分析不同表面形貌下硫化锌表面光场中散射光分量的能量分布,揭示了表面粗糙度与硫化锌表面散射系数的映射关系,为光学元件表面质量的光学表征提供了理论依据。开展了系统化的试验设计、仿真建模与模型分析,最终建立了“工艺参数-表面粗糙度-散射系数”的全链条预测模型,实现了微激光辅助加工参数到硫化锌表面光学散射特性的端到端预测。为航空航天红外光学系统研制提供了硫化锌元件“工艺-性能”一体化调控新方法。展开更多
电大尺寸和复杂目标电磁散射特性快速精准计算分析方法是提升目标特征信息提取能力的重要手段。车辆目标的散射场主要源于反射和绕射的综合作用,因此采用物理绕射理论(physical theory of diffraction,PTD)引入棱边绕射效应,改进物理光...电大尺寸和复杂目标电磁散射特性快速精准计算分析方法是提升目标特征信息提取能力的重要手段。车辆目标的散射场主要源于反射和绕射的综合作用,因此采用物理绕射理论(physical theory of diffraction,PTD)引入棱边绕射效应,改进物理光学(physical optics,PO)方法,从而建立电大尺寸和复杂目标电磁散射模型的PO-PTD混合型高频近似优化计算方法,以提升目标特征信息提取能力。进而,基于PO-PTD优化方法分析电大尺寸厢式车辆目标的电磁散射问题,研究其雷达散射截面积(radar cross section,RCS)周向分布特征对频率与擦地角的响应特性。车辆各方位的电磁散射特性与其对应的结构形状有密切关系,涉及大平面镜面反射、二面角反射、边缘绕射等多重效应。车辆RCS分布曲线形态随着擦地角增大而呈现先扩张后缩减的变化,并随着频率增大呈现缩减态势。车辆前向车头与后向车尾对擦地角变化最为敏感,是影响RCS曲线形态变化的主导因素。本研究可为电大尺寸和复杂目标电磁散射特性评估与控制技术提供关键的技术基础。展开更多
文摘硫化锌是一种典型脆性红外光学材料,在航空航天领域具有重要应用。硫化锌元件被广泛用于先进光学系统,其加工精度直接决定了元件的光学性能和先进光学系统的使役性能。设计了四因素四水平正交试验方案,开展了微激光辅助切削试验,对试验后表面粗糙度进行测量。通过方差分析(Analysis of Variance,ANOVA)研究了微激光辅助加工参数对硫化锌表面质量的定量影响,为硫化锌激光辅助加工工艺优化提供了基础支持。进一步基于时域有限差分法建立了粗糙度对硫化锌表面光散射特性的有限元仿真模型,通过分析不同表面形貌下硫化锌表面光场中散射光分量的能量分布,揭示了表面粗糙度与硫化锌表面散射系数的映射关系,为光学元件表面质量的光学表征提供了理论依据。开展了系统化的试验设计、仿真建模与模型分析,最终建立了“工艺参数-表面粗糙度-散射系数”的全链条预测模型,实现了微激光辅助加工参数到硫化锌表面光学散射特性的端到端预测。为航空航天红外光学系统研制提供了硫化锌元件“工艺-性能”一体化调控新方法。
文摘电大尺寸和复杂目标电磁散射特性快速精准计算分析方法是提升目标特征信息提取能力的重要手段。车辆目标的散射场主要源于反射和绕射的综合作用,因此采用物理绕射理论(physical theory of diffraction,PTD)引入棱边绕射效应,改进物理光学(physical optics,PO)方法,从而建立电大尺寸和复杂目标电磁散射模型的PO-PTD混合型高频近似优化计算方法,以提升目标特征信息提取能力。进而,基于PO-PTD优化方法分析电大尺寸厢式车辆目标的电磁散射问题,研究其雷达散射截面积(radar cross section,RCS)周向分布特征对频率与擦地角的响应特性。车辆各方位的电磁散射特性与其对应的结构形状有密切关系,涉及大平面镜面反射、二面角反射、边缘绕射等多重效应。车辆RCS分布曲线形态随着擦地角增大而呈现先扩张后缩减的变化,并随着频率增大呈现缩减态势。车辆前向车头与后向车尾对擦地角变化最为敏感,是影响RCS曲线形态变化的主导因素。本研究可为电大尺寸和复杂目标电磁散射特性评估与控制技术提供关键的技术基础。
