检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：庞福滨哈尔滨工程大学

学位级别：博士

随着矢量传感器应用领域的不断拓展,其在水下小平台上的应用需求日益受到关注。由于安装平台的声散射导致矢量传感器各通道的接收特性畸变,进而影响后级信号处理结果的正确性,成为限制其在水下小平台上的工程应用的严重障碍。为了减小... 详细信息

随着矢量传感器应用领域的不断拓展,其在水下小平台上的应用需求日益受到关注。由于安装平台的声散射导致矢量传感器各通道的接收特性畸变,进而影响后级信号处理结果的正确性,成为限制其在水下小平台上的工程应用的严重障碍。为了减小水下小平台上矢量传感器接收特性受声散射的影响,实现单矢量传感器及其组成阵列在平台散射条件下的测量结果的有效性,本文针对矢量传感器及其阵列在水下小平台上的应用展开了研究,主要研究内容包括:1.针对现有的研究多偏重分析矢量传感器受较为单一阻抗边界类型(绝对软、绝对硬或可用解析法求解的球壳、无限长柱壳)的障板散射场影响的问题,利用有限元耦合边界元方程,计算了双层壳体的声散射对矢量传感器测量的影响,分析了矢量传感器的安装位置及内外壳体间浮力材料的密度特性对矢量传感器指向性的影响规律。当入射声波频率较低时,由于声波的绕射作用,安装在平台外部的矢量传感器出现指向性峰值,其接收指向性较差,而安装在浮力材料内部的矢量传感器指向性相对较好;随着声波频率的升高,内外壳体间浮力材料内的散射波增强,安装在浮力材料内部的矢量传感器指向性变差。此外,当增大浮力材料的密度时,材料的杨氏模量随之增加,其弹性振动增强,导致矢量传感器受散射波的影响增大。2.针对现有的研究多偏重矢量传感器受不同类型障板(形状、边界条件)声散射的影响,但较少涉及如何减小平台声散射对矢量传感器接收特性影响的问题,提出了在平台表面覆盖吸声材料的有效措施,研究并分析了吸声材料的声学参数(吸声材料的厚度、损耗系数及粘贴位置等)对水下平台声学特性的影响规律,进一步计算并对比了覆盖吸声材料前后水下小平台上矢量传感器的接收声学特性,结果显示覆盖吸声材料可以改善矢量传感器各通道指向性图的右半部分,且对靠近平台端面的某一扇形区域的指向性改善效果较为明显,并通过水池实验验证了仿真计算结果的正确性。3.针对水下小平台上矢量传感器各通道接收特性畸变,导致其测向结果不准确,甚至在受平台散射影响较大时出现结果失效的问题,分析并总结了声波的入射频率、矢量传感器的安装位置、安装点距平台的距离及平台声学特性等因素的改变对矢量传感器测向精度的影响规律。为了进一步提高安装平台上矢量传感器的测向精度,提出了根据平台散射影响计算出不同频率、入射角度下安装在其上的矢量传感器的测得方位,并建立由测得方位与目标真实方位的映射关系,再在实际测量中由测得方位映射至目标真实方位的反演法。针对受散射波影响较大时反演法存在的测得方位随目标真实方位变化曲线不单调的问题,给出了提高反演法的适用性的有效措施。4.针对水下小平台的声散射影响矢量阵各通道的接收特性,并导致其方位估计性能受影响的问题,建立了声散射影响下矢量阵接收信号的模型,分析了矢量阵接收通道的幅度增益和相位偏移的改变对常规波束形成、MVDR和MUSIC算法方位估计性能的影响。由于不同目标方位时矢量阵所受平台声散射的影响程度不同,分析了阵列的方位估计性能随目标入射方位的变化规律,结果表明在阵列的法线方向附近矢量阵各通道的幅度增益和相位偏移相对较小,各算法下矢量阵的方位估计能较好;随着目标方位靠近阵列的端向方向,矢量阵各通道的幅度增益和相位偏移畸变严重,其方位估计性能下降甚至难以估计目标的真实方位。针对这种现象,提出了根据平台特性、阵列安装位置、阵元数目及阵间距等先验信息计算出不同频率信号下矢量阵受散射影响时的阵列流型,并利用该阵列流型扫描目标方位的反演校正法。理论分析和仿真计算表明该方法可以有效地估计出目标真实方位。

关键词：矢量传感器水下小平台吸声材料反演法矢量阵方位估计

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吸声材料对水下小平台上矢量传感器声学特性的影响研究

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物理学报 2014年第3期63卷 203-211页

作者：梁国龙庞福滨张光普哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001

本文围绕粘贴黏弹性吸声材料方法对水下小平台上安装矢量传感器的指向性和测向的影响展开理论分析和实验研究.首先建立了吸声材料和平台结构组成的复合层结构的数学模型,对声波经过复合层结构的声学特性进行了分析,在此基础上利用有限... 详细信息

本文围绕粘贴黏弹性吸声材料方法对水下小平台上安装矢量传感器的指向性和测向的影响展开理论分析和实验研究.首先建立了吸声材料和平台结构组成的复合层结构的数学模型,对声波经过复合层结构的声学特性进行了分析,在此基础上利用有限元耦合边界元法对粘贴吸声材料前后的水下小平台上的矢量传感器的声学特性进行研究.通过理论计算和数值分析研究了吸声材料对矢量传感器的各通道的指向性的影响,并计算了覆盖吸声材料前后矢量传感器的测向精度.水池实验验证了分析结果的正确性.

关键词：吸声材料小平台矢量传感器声学特性

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某特高压变电站户外电磁锁内部电路击穿事故分析

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微波学报 2016年第S2期32卷 593-596页

作者：嵇建飞庞福滨国网江苏省电力公司电力科学研究院南京210000

随着特高压变电站建设的不断推进以及气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的广泛使用,由隔离开关和断路器操作引起的快速暂态过电压(VFTO)带来的危害越加明显。在某特高压变电站启动过程中,当断路器进行合、分合分操作时,电压互感器下方用以接... 详细信息

随着特高压变电站建设的不断推进以及气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的广泛使用,由隔离开关和断路器操作引起的快速暂态过电压(VFTO)带来的危害越加明显。在某特高压变电站启动过程中,当断路器进行合、分合分操作时,电压互感器下方用以接地的电磁锁内部装置电路被击穿,接地刀闸控制电源(与电磁锁共用)空开跳闸。事故发生后,结合现场实际情况认为电磁骚扰导致电磁锁击穿、空开跳开的途径有两种可能,为了分辨电磁骚扰的耦合路径,找出骚扰信号的来源,设计了两种试验方案,最终确认了骚扰信号是从电缆内部进来的,通过电源线和信号线施加在电磁锁上,使电磁锁对外壳放电,引起地刀控制电源空开跳闸。

关键词：特高压气体绝缘特快速瞬态过电压电磁兼容

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基于合成概率法的光学电流互感器运行可靠性

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电网技术 2022年第1期46卷 336-342页

作者：肖燕李军庞福滨许婧中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国家电网有限公司直流技术中心北京市西城区100032 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

光学直流电流互感器的应用日益广泛,其运行可靠性可实时反映设备运行状况。基于合成概率法,研究光CT运行时指向不同元件不同缺陷的常见状态量与其运行状态之间的关系。重点分析了多状态量从不同原理指向同一缺陷的情况下,如何计算光CT... 详细信息

光学直流电流互感器的应用日益广泛,其运行可靠性可实时反映设备运行状况。基于合成概率法,研究光CT运行时指向不同元件不同缺陷的常见状态量与其运行状态之间的关系。重点分析了多状态量从不同原理指向同一缺陷的情况下,如何计算光CT的运行可靠性。通过案例证明,在已知各状态量数值及变化趋势的基础上,利用所提方法得到的光CT运行可靠性与多位专家的经验结果相近,表明了该方法的有效性,为直流光CT的运行可靠性研究提供一种新的思路。

关键词：光学电流互感器合成概率法运行可靠性

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基于琼斯矩阵的反射型光纤电流传感器误差分析

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高电压技术 2021年第12期47卷 4298-4305页

作者：庞福滨袁宇波戴锋赵茗国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103 国网江苏省电力有限公司南京210024 华中科技大学光学与电子信息学院武汉430074

随着智能电网和新技术的发展,光纤电流传感器因其良好的抗干扰性和安全性,是新型电流传感器的研究方向。目前主要存在的问题是长期工作的可靠稳定性尚需进一步提高。为此选取反射型全光纤电流传感器为研究对象,对其误差来源进行了深入分... 详细信息

随着智能电网和新技术的发展,光纤电流传感器因其良好的抗干扰性和安全性,是新型电流传感器的研究方向。目前主要存在的问题是长期工作的可靠稳定性尚需进一步提高。为此选取反射型全光纤电流传感器为研究对象,对其误差来源进行了深入分析,基于琼斯矩阵建立了误差计算模型并对比分析了刻度因子影响,结果表明,线性双折射、1/4波片和45°熔接误差等工艺误差对刻度因子影响较大;综合误差共同作用时,刻度因子s的影响波动在0.5%以内。基于误差分析,采取提高工艺精度、引入扭转光纤以及信号处理等参考补偿方案可以较好的改善测量偏差。

关键词：光纤电流传感器刻度因子琼斯矩阵工艺误差温度误差误差补偿

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智能变电站就地智能设备电磁兼容抗扰度实验分析

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电工技术学报 2014年第S1期29卷 454-462页

作者：嵇建飞袁宇波庞福滨江苏省电力公司电力科学研究院南京211100

随着智能变电站建设的全面推进,二次智能设备就地布置成为趋势,但就地布置后,开关场的电磁环境比保护小室更为严酷。本文在某110k V智能变电站就地合并单元发生异常情况之后,对该变电站就地合并单元进行电磁兼容相关实验并对其结构进行... 详细信息

随着智能变电站建设的全面推进,二次智能设备就地布置成为趋势,但就地布置后,开关场的电磁环境比保护小室更为严酷。本文在某110k V智能变电站就地合并单元发生异常情况之后,对该变电站就地合并单元进行电磁兼容相关实验并对其结构进行改进。为了定量分析该就地合并单元受到的电磁骚扰强度,测录了该110k V和某500k V智能变电站的电磁骚扰信号,分析了电磁骚扰信号的幅值和时频特性。在结合电磁兼容实验结果和骚扰信号的幅值和时频特性的基础上,分析了国内现行的电磁兼容抗扰度实验标准的适用性,指出当前国内的电磁兼容抗扰度实验标准已不足以考核就地安装的二次智能设备。最后,为提高就地布置二次智能设备的电磁兼容性能,提出了一些建议。

关键词：智能变电站就地布置电磁兼容抗扰度

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障板条件下矢量传感器高精度测向研究

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哈尔滨工程大学学报 2013年第12期34卷 1502-1508页

作者：梁国龙庞福滨张光普哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001

矢量传感器安装在水下平台进行探测定位时,其测量结果会受到平台声散射的影响,导致各通道的接收指向性畸变,进而影响其测向精度.针对上述问题,首先以边界元法仿真分析了有限长圆柱障板条件下矢量传感器各通道的接收指向性;并根据不同入... 详细信息

矢量传感器安装在水下平台进行探测定位时,其测量结果会受到平台声散射的影响,导致各通道的接收指向性畸变,进而影响其测向精度.针对上述问题,首先以边界元法仿真分析了有限长圆柱障板条件下矢量传感器各通道的接收指向性;并根据不同入射频率、矢量传感器的安装位置条件下其测得的目标方位与真实目标方位的映射关系,进一步提出了利用反演法将实测方位映射回目标真实方位的方法.反演法需要已知信号的频率、矢量传感器安装位置等先验信息,计算量较大.仿真表明,反演法可以实现障板条件下矢量传感器的高精度测向.

关键词：反演法障板条件矢量传感器高精度测向声散射入射频率

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弹性球壳声散射对矢量传感器测向精度的影响

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振动与冲击 2014年第3期33卷 46-50页

作者：梁国龙庞福滨张光普哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001

由无指向性的声压传感器和具有偶极子指向性的振速传感器组成的矢量传感器,被应用于水声技术的各个领域;在实际应用过程中,常常把矢量传感器固定在某个水下平台上,而平台产生的散射场会使矢量传感器的接收声场发生畸变,进而影响其测量... 详细信息

由无指向性的声压传感器和具有偶极子指向性的振速传感器组成的矢量传感器,被应用于水声技术的各个领域;在实际应用过程中,常常把矢量传感器固定在某个水下平台上,而平台产生的散射场会使矢量传感器的接收声场发生畸变,进而影响其测量结果。本文以实际应用为背景,建立了弹性球壳障板的声散射场对矢量传感器测向性能影响的模型,并通过仿真分析了不同入射频率、不同观察距离、不同球壳厚度和半径条件下障板对矢量传感器测向精度的影响,研究结果为矢量传感器在水声测量中的应用提供理论支撑。

关键词：弹性球壳散射场矢量传感器测向精度

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吸声材料对水下平台声学特性的影响

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兵工学报 2014年第7期35卷 1065-1071页

作者：梁国龙庞福滨张光普哈尔滨工程大学水声工程学院水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001

为了减小水下平台的反射系数,提高其声学隐身性能,提出了在平台表面覆盖吸声材料的方法。利用传递矩阵法,推导了水下平台复合层结构在声波斜入射条件下的反射、透射系数,计算了覆盖吸声材料前后水下平台的反射系数,并分析了材料的摆放... 详细信息

为了减小水下平台的反射系数,提高其声学隐身性能,提出了在平台表面覆盖吸声材料的方法。利用传递矩阵法,推导了水下平台复合层结构在声波斜入射条件下的反射、透射系数,计算了覆盖吸声材料前后水下平台的反射系数,并分析了材料的摆放顺序、参数变化时对平台声学特性的影响。研究结果表明,未覆盖吸声材料时,平台对声波的反射系数接近于1;覆盖吸声材料后,平台的等反射系数曲线随声波的入射角度、频率大致呈双曲线状,对高频声波的反射明显减小;平台对声波的反射具有频率选择性,增加材料的厚度可以使平台对声波的吸收频段往低频转移;当材料的损耗系数增加时,平台的反射系数降低。实验结果验证了理论计算的正确性。

关键词：声学吸声材料水下平台传递矩阵反射系数

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混合电力线路高频保护信号衰减计算方法

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电网技术 2019年第6期43卷 2187-2194页

作者：庞福滨崔玉吴奕刘永高海龙国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司江苏省徐州市221005

针对由多个传输介质组成的混合电力线路上高频保护信号衰减严重的情况,采用均匀传输线理论和传递矩阵法给出了混合电力线路信号衰减计算方法。结合由架空线路和埋地电缆组成的徐州220kV任贺线高频保护的信号衰减情况,分析了不同因素对... 详细信息

针对由多个传输介质组成的混合电力线路上高频保护信号衰减严重的情况,采用均匀传输线理论和传递矩阵法给出了混合电力线路信号衰减计算方法。结合由架空线路和埋地电缆组成的徐州220kV任贺线高频保护的信号衰减情况,分析了不同因素对单一介质线路上信号衰减的影响,并计算了任贺线混合电力线路的衰减曲线随频率的变化关系,结果表明其衰减特性随频率呈振荡变化趋势,混合电力线路的衰减最大值远大于同一长度的单一介质类型线路。通过试验测量了任贺线双回线上55kH z^200k Hz的载波信号衰减曲线,测量结果与理论计算结果基本一致,验证了计算的正确性。根据计算结果指导了高频保护的工作频率选取,更换频率后信号衰减显著降低。研究内容对分析混合电力线路的高频载波通信具有重要应用价值。

关键词：混合电力线路高频保护均匀传输线信号衰减

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