检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学:技术科学 2025年第2期55卷 309-321页

作者：田青云曹丽莉徐毅刘松王登奎罗飞周海涛马可欣王素杰史继源崔金婷牟仁德詹喻威孙坤谢孝昌罗炳威中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 中国航发四川燃气涡轮研究院绵阳621000 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 中国航空发动机研究院北京101304

气冷涡轮叶片结构复杂,高温高速燃气与冷却气体的复合使得叶片的表面温度分布极不均匀.冷效试验是检验气冷涡轮叶片冷效设计优劣的主要方法,也为避免叶片超温提供基础的设计数据,冷效试验过程中涡轮叶片表面的真实温度测量成为关键.薄... 详细信息

气冷涡轮叶片结构复杂,高温高速燃气与冷却气体的复合使得叶片的表面温度分布极不均匀.冷效试验是检验气冷涡轮叶片冷效设计优劣的主要方法,也为避免叶片超温提供基础的设计数据,冷效试验过程中涡轮叶片表面的真实温度测量成为关键.薄膜热电偶紧密贴附在被测物体表面,厚度仅为几微米,可以准确、快速地获取涡轮叶片的表面温度信息,是航空发动机高温测试领域急需的关键技术,然而我国至今尚未工程化应用.本文在前期单质型贵金属基薄膜热电偶研究基础上制备了Pt-Ir薄膜热电偶涡轮叶片试验件,标定结果表明薄膜热电偶具有优异的稳定性和测温精度.在高温高压流场环境下开展冷效试验,获得了冷效试验全流程温度数据,薄膜热电偶测温数据整体趋势与环境温度一致.薄膜热电偶测温数据表明,涡轮叶片的表面温度与极近空间内的温度存在明显差异,越靠近涡轮叶片表面温度越低.此外,靠近冷却气膜孔的位置温度较低,叶片尾缘位置温度较高,叶背中间位置的温度变化主要受高温高速燃气的温度影响,叶片尾缘位置的温度变化主要受高温高速燃气流量的影响.本文利用薄膜热电偶实现了冷效试验全过程涡轮叶片表面温度的准确获取,突破了地面试车台叶片冷效试验温度“测不准”或“测不到”的技术瓶颈,该项技术的工程应用将为涡轮叶片冷效正向设计优化、寿命预测、失效分析等提供关键数据支撑.

关键词：冷效试验表面温度多物理场耦合薄膜热电偶涡轮叶片

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光纤光栅光谱分光解调与接入光纤芯径相关性分析

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仪器仪表学报 2025年第1期46卷 54-64页

作者：邢宇航李红孙广开胡林聪祝连庆北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广州511462

面向细芯光纤光栅传感应用,针对接入光纤芯径不适配所引起的光学成像分辨率较低、光能损失较大、成像质量较差的问题,本文以双光栅二次色散解调光学系统为模型,对比分析了常规单模光纤与不同规格芯径细芯光纤分别接入分光光谱解调模块... 详细信息

面向细芯光纤光栅传感应用,针对接入光纤芯径不适配所引起的光学成像分辨率较低、光能损失较大、成像质量较差的问题,本文以双光栅二次色散解调光学系统为模型,对比分析了常规单模光纤与不同规格芯径细芯光纤分别接入分光光谱解调模块时对成像和解调精度的影响,模拟了系统成像光斑分辨率、光束发散角、接收面辐照度和MTF曲线在截止频率处取值的变化情况。计算结果表明,当光纤芯径从8μm减小至2μm时,分辨率从0.8 nm提升到0.1 nm。接收面辐照度随芯径值缩小逐渐提升,芯径小于4.8μm后接收面光能利用率达到极限74.98%,曝光时间缩减为常规状态下0.36倍。MTF曲线在截止频率处取值与芯径值呈抛物线相关,芯径取4.2μm时图像接近衍射极限。本文提出并验证了光纤芯径与分光光谱解调成像指标的相关关系,为不同芯径光纤光栅传感的解调技术提供了参考和借鉴。

关键词：光纤光栅传感解调光谱仪解调细芯光纤

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FBG-FP级联式无交叉敏感双参量光纤探针

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仪器仪表学报 2025年第2期46卷 355-365页

作者：王清明张雯文科韩静祝连庆北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100192 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司北京100094 首都医科大学附属北京天坛医院北京100070

为提高传感器集成度并适应设备微型化趋势,提出并制备了一种面向生物体液监测领域的光纤布拉格光栅-法布里珀罗(FBG-FP)级联结构紧凑型光纤探针,用于检测折射率和温度。通过构建级联结构反射率分布模型,优化了器件级联顺序。采用精密切... 详细信息

为提高传感器集成度并适应设备微型化趋势,提出并制备了一种面向生物体液监测领域的光纤布拉格光栅-法布里珀罗(FBG-FP)级联结构紧凑型光纤探针,用于检测折射率和温度。通过构建级联结构反射率分布模型,优化了器件级联顺序。采用精密切割熔接技术制备单模光纤-空芯光纤-单模光纤(SMF-HCF-SMF)结构的FP探针,并利用飞秒激光直写技术在距熔接界面100μm处刻写FBG,实现了级联式紧凑型双传感元件的集成,基于FBG结构与FP结构对温度和折射率的波长/强度响应特性,从原理上有效解决了交叉敏感问题。搭建温度折射率实验系统,在25℃~55℃水浴温度、1.3330~1.3816折射率范围内,对4根光纤探针的传感特性进行分析。实验结果表明,温度循环过程中,FBG与FP中心波长均随升温红移、降温蓝移,平均温度灵敏度分别为9.36、8.52 pm/℃;待测环境折射率增大时,FBG波长与强度无变化,FP干涉波长不变、谐振强度逐渐减小,且强度拟合结果呈抛物线趋势。以折射率1.3546为界进行分段线性拟合,可得1.3330~1.3546折射率区间内FP灵敏度均值为5.86 dBm/RIU、最大值为10.72 dBm/RIU,在1.3546~1.3618折射率区间内FP灵敏度均值为1.40 dBm/RIU、最大值为2.74 dBm/RIU。该传感器制作简单、结构紧凑、灵敏度高,在生物体液监测领域具有良好的应用前景。

关键词：光纤探针无交叉敏感双参数测量生物体液监测

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考虑尖速比的双馈风电机组调频建模及稳定性分析

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太阳能学报 2025年第4期46卷 434-444页

作者：张宽赵波刘磊北京信息科技大学自动化学院北京100192 中国电力科学研究院有限公司北京100192

研究尖速比对虚拟同步发电机(VSG)控制下双馈风电机组调频效果的影响,以优化不同工况的控制策略。首先,分析减载双馈风电机组系统的基本控制模型,结合VSG建立包含尖速比变量的双馈风电机组调频系统小信号模型;其次,使用该模型来推导风... 详细信息

研究尖速比对虚拟同步发电机(VSG)控制下双馈风电机组调频效果的影响,以优化不同工况的控制策略。首先,分析减载双馈风电机组系统的基本控制模型,结合VSG建立包含尖速比变量的双馈风电机组调频系统小信号模型;其次,使用该模型来推导风力发电机组在小信号条件下的等效惯性和尖速比之间的关系方程,根据伯德图和特征根的根轨迹图分析尖速比对VSG控制的双馈风电系统调频动态特性,确定不同尖速比运行下虚拟同步机控制的惯量响应;最后,在Matlab/Simulink中搭建四机二区域模型进行时域仿真,仿真结果验证理论分析的正确性。

关键词：风力发电电机控制虚拟电厂小信号模型叶尖速比

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闪烁体微纳结构及制备技术研究综述

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电子测量与仪器学报 2025年第1期39卷 1-13页

作者：王玉洁吴国新黄骥王坤张国龙北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192 中国计量科学研究院电离辐射计量科学研究所北京100029

闪烁体广泛应用于核医学成像、工业无损检测、高能物理放射性测量等众多领域,极大推动了基础科学、医疗科学和工业技术等领域的科技进步与创新。随着应用需求的不断提高,对闪烁体性能要求也越来越高,尤其是更高的光输出产额。将闪烁体... 详细信息

闪烁体广泛应用于核医学成像、工业无损检测、高能物理放射性测量等众多领域,极大推动了基础科学、医疗科学和工业技术等领域的科技进步与创新。随着应用需求的不断提高,对闪烁体性能要求也越来越高,尤其是更高的光输出产额。将闪烁体与微纳光子学技术研究相结合,通过在闪烁体表面制备微纳结构,利用其对电磁波的调控作用改变光子出射的临界角,能够有效解决因全内反射效应导致闪烁体光输出产额低的技术难题,以实现在更小的剂量下实现相同的辐射效果。本文通过阐述近年来闪烁体微纳结构制备技术的研究进展,全面综述微纳结构调控闪烁体光输出增强的作用机理,归纳总结现有微纳结构制备技术方法,分析不同类型微纳结构对闪烁体光输出产额的影响,并根据闪烁体微纳结构的尺寸对制备技术进行归纳总结,论述了各类型闪烁体微纳结构制备技术的研究应用前景。

关键词：闪烁体光输出产额微纳结构全内反射制备技术

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基于特征滤波的生成对抗网络素描人脸合成方法

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计算机应用与软件 2025年第2期42卷 241-247页

作者：员一南曹林康峻郭亚男杜康宁丰明博北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 北京信息科技大学光电测量技术与仪器教育部重点实验室北京100101 中国科学院空天信息创新研究院北京100080 北京市遥感信息研究所北京100192

素描人脸合成技术在各领域发挥着重要的作用。传统素描人脸合成方法生成的人脸轮廓清晰度不足,纹理模糊,轮廓内的面部特征细节有所缺失,同时,图像中还存在着明显的粗糙像素点。为了解决上述问题,在生成对抗网络的基础上提出了一种基于... 详细信息

素描人脸合成技术在各领域发挥着重要的作用。传统素描人脸合成方法生成的人脸轮廓清晰度不足,纹理模糊,轮廓内的面部特征细节有所缺失,同时,图像中还存在着明显的粗糙像素点。为了解决上述问题,在生成对抗网络的基础上提出了一种基于特征滤波的网络模型。该模型首先通过提取多层级面部特征丰富了人脸特征细节,然后通过外观滤波与纹理处理模块改善了人脸的外观轮廓与纹理表现,最后通过全变差损失函数减少了图像中的粗糙像素点,提高了图像整体清晰度。通过在CUFS和CUFSF人脸数据集上的实验,证明了该方法在丰富人脸特征、改善纹理细节、减少图像粗糙像素点等方面的有效性。

关键词：素描人脸合成生成对抗网络特征提取深度学习

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基于气象数据外推法和显著性分析的光伏自适应功率预测模型

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太阳能学报 2025年第2期46卷 317-325页

作者：王丽婕张青山郝颖周颖邱敏孙冲北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京理工大学唐山研究院唐山063000 需求侧多能互补优化与供需互动技术北京重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192 国网河北省电力有限公司营销服务中心石家庄050081

分布式光伏电站装机容量较小,一般不进行实时功率统计,难以直接建立功率预测模型。针对分布式光伏电站间光伏组件安装型号和安装方式多样性的问题,基于气象数据外推法和显著性分析提出一种自适应功率预测模型。首先,利用显著性分析筛选... 详细信息

分布式光伏电站装机容量较小,一般不进行实时功率统计,难以直接建立功率预测模型。针对分布式光伏电站间光伏组件安装型号和安装方式多样性的问题,基于气象数据外推法和显著性分析提出一种自适应功率预测模型。首先,利用显著性分析筛选光伏组件标称参数和气象数据外推法特征参数之间的相关性,确定与特征参数显著相关的标称参数集合;然后,建立最小二乘支持向量机模型,拟合标称参数集合和特征参数之间的自适应函数关系;最后,建立自适应功率预测模型,基于光伏组件安装方式将环境温度和辐照度转换为板面温度和辐照度,基于自适应函数选择适合当前光伏组件型号的特征参数,根据气象数据外推法得到预测功率。利用光伏电站实际数据进行验证,结果显示,自适应功率预测模型能够为不同型号的光伏组件选择合适的特征参数,通用性更强,相比于目前流行的简化功率预测模型,多云天气下的预测精度提升约2.34%。

关键词：光伏发电功率预测外推法显著性分析自适应函数

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基于SAE-YOLOv5的机载红外UXO目标检测方法

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激光与红外 2025年第2期55卷 288-295页

作者：刘子玉赵旭李连鹏许学平北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京宏大和创防务技术研究院有限公司北京100048

针对无人机在多种植被环境下检测地面未爆弹的光学精度低、误检率高等问题,提出了一种基于未爆弹红外特征的YOLOv5未爆弹检测方法。首先对采集到的未爆弹目标数据进行重建,然后引入ECA注意力机制以提高识别精度;同时引入ASPP空洞空间金... 详细信息

针对无人机在多种植被环境下检测地面未爆弹的光学精度低、误检率高等问题,提出了一种基于未爆弹红外特征的YOLOv5未爆弹检测方法。首先对采集到的未爆弹目标数据进行重建,然后引入ECA注意力机制以提高识别精度;同时引入ASPP空洞空间金字塔池化以提高识别效率,并使用CIoU_NMS作为预测框筛选依据。实验证明,在多组不同植被环境的鸟瞰UXO目标红外数据集上,SAE-YOLOv5算法相较于原YOLOv5算法模型,在UXO目标方面精确率由83%提高至87%,平均精度均值从83.6%提升至85%。该算法在文中所述的四种复杂背景下都能有效检测UXO目标,并且漏警率低。

关键词：植被环境未爆弹目标机载探测 YOLOv5 红外特征

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MG-Y激光器波长跳变的电流补偿方法研究

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光通信研究 2025年第1期1期(15)卷 72-76页

作者：汪迪庄炜张旭王乐刘万泉北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 天津大学天津300072 澳大利亚科廷大学澳大利亚珀斯6102 广州南沙光子感知技术研究院广州511462

【目的】在当前航天领域的高速发展下,对光纤传感解调系统的性能提出了更为严格的要求。文章旨在解决调制光栅Y分支(MG-Y)激光器在通道切换时出现的波长跳变问题,从而提高激光器的波长稳定性,进而提升光纤传感解调系统在高速扫描下对振... 详细信息

【目的】在当前航天领域的高速发展下,对光纤传感解调系统的性能提出了更为严格的要求。文章旨在解决调制光栅Y分支(MG-Y)激光器在通道切换时出现的波长跳变问题,从而提高激光器的波长稳定性,进而提升光纤传感解调系统在高速扫描下对振动信号的解析精度。【方法】通过深入研究MG-Y激光器的调谐特性,文章揭示了切换频率对输出波长的显著影响,并在此基础上建立了不同切换频率下激光器的波长跳变模型。基于波长跳变模型,设计和搭建MG-Y激光器波长跳变补偿系统,并提出了基于通道内电流规律的波长偏差补偿方法,通过调整通道切换处的3路电流,实现对波长误差的精准补偿,从而有效解决了波长跳变问题。【结果】实验结果表明,切换频率与波长偏差之间存在对数关系,通过实验数据拟合得到了波长偏差与切换频率的关系式。进一步的实验验证表明,通过对通道切换处的3路电流进行补偿,波长误差在1 pm以内,表现出了显著的性能提升。【结论】通过该补偿方法,波长偏差得到了显著减小,MG-Y激光器的波长稳定性得到了明显提升。文章不仅在理论上填补了高速振动环境下光纤传感解调系统的技术空白,更直接助力了国家在航天装备领域核心竞争力的提升,具有深远的科学和应用价值。

关键词：调制光栅Y分支激光器波长跳变切换频率电流补偿波长稳定性

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一种高品质因子模态局域化MEMS电场传感器

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电子与信息学报 2025年 1-8页

作者：王贵杰储昭志杨鹏飞冉莉芳彭春荣李建华张波闻小龙北京科技大学数理学院北京100083 北京科技大学北京市弱磁检测及应用工程技术研究中心北京100083 中国科学院微电子研究所北京100029 北京信息科技大学理学院北京100192 中国科学院空天信息创新研究院北京100190

高性能微机电系统电场传感器是大气电场及非接触电压测量的核心部件，模态局域化效应可显著提升传感器的分辨力等性能，是电场传感器的重要发展方向。然而，基于弱耦合的谐振系统在品质因子较低时会出现模态混叠现象，难以读取有效振幅... 详细信息

高性能微机电系统电场传感器是大气电场及非接触电压测量的核心部件，模态局域化效应可显著提升传感器的分辨力等性能，是电场传感器的重要发展方向。然而，基于弱耦合的谐振系统在品质因子较低时会出现模态混叠现象，难以读取有效振幅信息。该文提出一种高品质因子的新型模态局域化MEMS电场传感结构，采用双端音叉设计和T形系绳固定锚点的结构以减少能量损耗，实现了高品质因子和高分辨力，有效避免了模态混叠现象。对该结构进行了理论分析和数值模拟，制备了传感器原理样机，在\begin{document}$ {10}^{-3}\;\mathrm{P}\mathrm{a} $\end{document}气压下对传感器进行了性能测试。测试结果表明，在0～90 kV/m电场强度范围内，电场传感器分辨力达\begin{document}$ 32\mathrm{ }(\mathrm{V}/\mathrm{m})/\sqrt {\mathrm{H}\mathrm{z}} $\end{document}，品质因子达42 423。

关键词：模态局域化微机电系统电场传感器高品质因子 T形系绳双端音叉

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