15.补充说明由船舶结构委员会赞助。由其成员机构共同资助。16.摘要 进行了测试以确定使用无损检测预测焊接接头疲劳寿命的可行性。测试是在大型样本上进行的,这些样本真实地模拟了船体中的细节。进行了超声波无损检测,包括飞行时间衍射法和线性相控阵法,以检测样本中的疲劳裂纹。研究了使用超声波检测发现的裂纹深度与焊接接头剩余疲劳寿命之间的相关性。还研究了目视观察发现的裂纹长度与焊接接头剩余疲劳寿命之间的关系。本项目得出的有限结果不支持任何关于使用超声波检测方法预测剩余疲劳寿命的实质性结论。17.关键词 超声波检测、相控阵、疲劳、疲劳寿命、焊缝、无损评估、飞行时间衍射
摘要 — 本文介绍了一种可扩展 W 波段相控阵系统的设计和实现,该系统具有内置自对准和自测试功能,基于采用 TowerJazz 0.18 µ m SiGe BiCMOS 技术制造的 RFIC 收发器芯片组,其 f T / f MAX 为 240/270 GHz。该 RFIC 集成了 24 个移相器元件(16TX/8RX 或 8TX/16RX)以及直接上变频器和下变频器、带素数比倍频器的锁相环、模拟基带、波束查找存储器和用于性能监控的诊断电路。设计了两个带有集成天线子阵列的有机印刷电路板 (PCB) 插入器,并将其与 RFIC 芯片组共同组装,以产生可扩展的相控阵瓦片。瓦片通过菊花链式本振 (LO) 同步信号彼此相位对齐。本文介绍了 LO 错位对波束方向图的影响的统计分析。16 个瓦片组合到载体 PCB 上,形成一个 384 元件 (256TX/128RX) 相控阵系统。在 256 个发射元件的视轴处测量到的最大饱和有效全向辐射功率 (EIRP) 为 60 dBm (1 kW)。在 90.7 GHz 下运行的无线链路使用 16-QAM 星座,在降低的 EIRP 为 52 dBm 的情况下,产生的数据速率超过 10 Gb/s,等效链路距离超过 250 m。
摘要 — 提出了将认知毫米波双光束 (DB) MIMO 相控阵系统与光学传感解决方案相结合的方法,旨在实现环境感知和无处不在的交互的新功能。由此产生的范例利用毫米波和光学传感解决方案的融合,使新兴技术能够促进人类与随机变化环境中的智能设备和系统的交互。通过基于混合认知毫米波 RFIC 技术和光学系统的无处不在的交互,描绘了具有高级驾驶辅助系统 (ADAS)(包括手势识别 (GR))的自动驾驶汽车的前景。构建了几种毫米波相控阵的硬件实现,并将其与光学系统共同组装,以实现智能数据融合和实时信号处理,从而实现自主安全的决策过程。提出了一种统一的建模和测量平台,采用多物理(电磁热机械)数值协同仿真克隆(NCSC)的概念,作为功能硬件的对应部分,实现增强现实的 4D(时空演化)。
我们介绍了 LeoLabs 的全球相控阵雷达网络。LeoLabs 的网络由四个运行中的雷达站组成,两个超高频雷达站和两个 S 波段雷达站,还有一个正在建设中的 S 波段雷达站。我们展示了雷达网络性能的定量分析,包括网络和组件级性能指标。与独立数据集的比较证明了仪器的准确性和精确度,而雷达站之间的比较证明了 LeoLabs 测量的自洽性和 LeoLabs 轨道状态矢量估计的精确度。我们还展示了模拟网络在编目和跟踪以前未编目的驻留空间物体方面的性能。我们展示了除了跟踪 LEO 中的 RSO 之外,网络如何用于各种任务。我们提供了网络在发射和早期轨道阶段操作期间的性能特征。最后,我们表明 LeoLabs 的雷达能够探测地球静止轨道 (GEO) 上的物体。这证明相控阵雷达是跟踪地球静止轨道物体的可行技术。
摘要:硅光子学最近已将其应用扩展到提供自由空间发射以检测或操纵外部物体。最显著的例子是硅光学相控阵,它可以引导自由空间光束以实现芯片级固态激光雷达。其他例子包括自由空间光通信、量子光子学、成像系统和光遗传学探针。与由体光学元件组成的传统光学系统相比,硅光子学将光学系统小型化为具有许多功能波导元件的光子芯片。通过利用成熟的单片 CMOS 工艺,硅光子学实现了大批量生产、可扩展性、可重构性和并行性。在本文中,我们回顾了基于硅光子学的光束控制技术的最新进展,包括光学相控阵、焦平面阵列和色散光栅衍射。还讨论了用于产生准直、聚焦、贝塞尔和涡旋光束的各种光束整形技术。最后,我们展望了硅光子学在自由空间应用的前景和挑战。
资料来源:[1] Xinbin, H. Space Solar Power development in China and MR-SPS, 2015 蟷サ轣ッ迚・ 1 (sspss.jp) [2] Xinbin, H. Multi-Rotary Joints SPS,2015.多旋转关节 SPS (ohio.edu) [3] John C. Mankins,SPS-ALPHA:第一颗通过任意大相控阵实现的实用太阳能卫星,2012 年。SPS-Alpha:第一颗通过任意大相控阵实现的实用太阳能卫星 (nasa.gov) [4] Ian Cash,CASSIOPeiA – 太空太阳能的新范式,2019 年。CASSIOPeiA – 太空太阳能的新范式 (spaceenergyinitiative.org.uk) [5] Ian Cash,IECL CASSIOPeiA 太阳能卫星演示 ISDC 2018 [视频],IECL CASSIOPeiA 太阳能卫星演示 ISDC 2018 – YouTube [6] Colin McInnes 教授,增强太空太阳能发电,格拉斯哥大学 - 探索 - 格拉斯哥的可持续发展 - 研究 -增强太空太阳能发电 [7] Lewis M Fraas,《太空镜子用于夜间低成本地面太阳能发电》,国家空间协会 |https://space.nss.org/wp-content/uploads/Mirrors-in-Space-for-Electric-Power-at-Night-2012.pdf
复合材料航空航天结构在役检查指南 Jaap H. HEIDA、Derk J. PLATENKAMP 航空航天飞行器、国家航空航天实验室 NLR、荷兰马克内瑟,电话:+31 88 5114283,传真:+31 88 5114210;电子邮件:jaap.heida@nlr.nl 摘要 通过对有前景的移动无损检测 (NDI) 方法的评估结果,对复合材料航空航天结构的在役检查进行了综述。评估使用了代表主要复合材料航空航天结构的碳纤维增强样品,包括相关损伤类型,如冲击损伤、分层和脱粘。对一系列 NDI 方法进行了评估,例如目视检查、振动分析、相控阵超声波检查、剪切扫描和热成像检查。评估的重要方面包括缺陷检测和表征能力、设备的便携性、视野、耦合剂要求、检查速度、所需培训水平和设备成本。本文回顾了复合材料的损伤容限设计方法,并总结了复合材料航空航天结构的在役检查指南。关键词:航空航天、复合材料、无损、损伤容限、目视检查、振动分析、超声波、相控阵、剪切成像、热成像 1. 简介 由于复合材料部件在军用主飞机和直升机结构中的使用逐渐增加,因此
摘要:从原始传感器数据中提取的诊断潜力健康指标 (HI) 是数据驱动的复合结构诊断和预测的重要特征。本文研究了从使用光纤布拉格光栅 (FBG) 和声发射 (AE) 数据获取的应变中开发的新损伤敏感特征是否适合用作 HI。对单条复合板进行了两次疲劳试验。在以冲击损伤或人工脱粘的形式引入初始损伤后,对面板进行恒定和可变振幅压缩-压缩疲劳试验。通过 FBG 和 AE 进行应变感应是两种有前途的结构健康监测 (SHM) 技术,用于监测损伤增长,并通过相控阵超声进一步验证。几个 FBG 被纳入特殊的 SMARTapes TM 中,这些 SMARTapes TM 沿着加强筋的脚粘合以测量应变场,而 AE 传感器则策略性地放置在面板的外皮上以记录声发射活动。从 FBG 和 AE 原始数据中提取了几种 HI,它们的行为有望用于复合材料结构在使用过程中的损伤监测。为了进一步评估 HI 的行为和适用性,在整个实验过程中使用相控阵相机在多个时间点进行测量,从而提供基于超声波的损伤评估。
摘要:裂纹表征是工业部件和结构的 NDT&E(无损检测与评估)的核心任务之一。如今,执行此任务所需的数据通常使用超声相控阵收集。许多超声相控阵检查都是自动化的,但对其产生的数据的解释却不是。本文提供了一种设计可解释的 AI(增强智能)以应对这一挑战的方法。它描述了一个名为 AutoNDE 的 C 代码,它包括一个基于改进的全聚焦方法的信号处理模块,该方法可创建被评估样本的一系列二维图像;一个图像处理模块,用于过滤和增强这些图像;以及一个可解释的 AI 模块 - 决策树,它选择可能存在裂纹的图像,将那些看起来代表相同裂纹的图像分组,并为每个组生成一份可能的检查报告,供人工检查员审阅。AutoNDE 已在实验室收集的 16 个数据集上进行了训练,这些数据集通过对带有大型光滑平面缺口(包括嵌入式和表面破损)的钢样本进行成像而收集。它已在另外两个类似的数据集上进行了测试。本文介绍了此次训练和测试的结果,并详细描述了一种处理超声波数据中主要误差源(样本表面的起伏)的方法。
本论文研究了使用相控麦克风阵列检测飞机和风力涡轮机上的气动声源。推导并总结了飞机机翼和风力涡轮机叶片的流动诱导声音的特性。详细描述了相控阵技术,并讨论了该方法的几个方面,例如如何考虑流动和移动源的影响,以及如何使用源功率积分法量化阵列结果。使用开放式和封闭式风洞中的机身噪声测量来评估积分方法的可靠性。结果表明,尽管由于相干性损失,开放式喷气机中的绝对声级可能太低,但两个测试部分的相对声级在 1 dB 以内都是准确的。因此,相控阵可以在封闭式风洞中进行定量气动声学测量。接下来,应用阵列技术来表征两台现代大型风力涡轮机上的噪声源。结果表明,几乎所有发射到地面的噪声都是由叶片向下运动时叶片的外部产生的。这种不对称的声源模式会导致叶片通过时产生典型的嗖嗖噪音,这可以通过尾缘噪音指向性和对流放大来解释。测试结果令人信服地表明,宽带尾缘噪音是两种涡轮机的主要声源。基于此信息,半经验预测符合