发布时间:2023-10-09 10:50:00
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的舰船电子技术样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:电子技术;实践教学;驻极体传声器;声电转换;漏极;源极
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)29-0133-02
驻极体传声器是一种能将声音信号转换成电信号的声电转换器件,它的特点是体积小、重量轻、结构简单、频响宽、灵敏度高、耐振动、价格便宜,因而广泛用于录音机、无线传声器及声控开关等电子装置中。
一、驻极体传声器介绍
驻极体传声器内部主要包括声电转换和阻抗变换两部分,声电转换的关键元件是驻极体振动膜,当振动膜遇到声波振动时,引起内部的电容器电场发生变化,从而产生随声波变化的交变电压。电压变化频率能够反映外界声音的频率,将声音转换为对应的电信号,这就是驻极体传声器的工作原理。驻极体传声器外观见图1。
驻极体传声器的引出焊片有两端式和三端式两种,常用连接方法有4种,具体电路见图2。图中的R既是传声器内部场效应管的外接负载电阻,也是传声器的直流偏置电阻,它对传声器的工作状态和性能有较大影响,C为传声器输出信号耦合电容器。图2(a)和(b)所示为两端式传声器的接线方法,(c)和(d)为三端式传声器的接线方法。目前市售的驻极体传声器大多是两端式,几乎全部采用图2(a)所示的连接方法。这种接法是将场效应管接成漏极D输出电路,类似于晶体三极管的共射极放大电路,其特点是输出信号具有一定的电压增益,使得传声器的灵敏度较高,但动态范围相对要小些。三端式传声器目前市场上比较少见,使用时多接成图2(c)所示的源极S输出方式,这类似于晶体三极管的射极输出电路,其特点是输出阻抗小,动态范围大,但输出信号相对要小些。无论采用何种接法,驻极体传声器必须满足一定的直流偏置条件才能正常工作,这实际上就是为了保证内置场效应管始终处于良好的放大状态,就像晶体三极管需要满足一定的直流偏置条件一样。
二、驻极体传声器应用
在驻极体传声器应用中,由于驻极体传声器是将内部场效应管的漏极D和源极S引出,作为传声器的电极,因此只要判断出漏极D和源极S,就能确定驻极体传声器如何接入电路。见图3,将MF-47型指针式万用表拨至“R×100”电阻挡,黑表笔接任意一极,红表笔接另外一极,读出一次电阻值;对调两表笔后,再读出一次电阻值,比较两次测量结果,阻值较小的那一次,黑表笔所接为源极S,红表笔所接为漏极D。此过程还能检测传声器的好坏,在前面叙述的测量中,驻极体传声器正常测得的电阻值应该是一大一小。如果正、反向电阻值均为∞,说明被测传声器内部的场效应管已经开路;如果正、反向电阻值均接近或等于0,则说明被测传声器内部的场效应管已被击穿或发生了短路;如果正、反向电阻值相等,则说明被测传声器内部场效应管漏极D和源极S之间的晶体二极管已经开路。
驻极体传声器的灵敏度选择是使用中一个比较关键的问题,灵敏度是高好还是低好,应根据实际情况而定。在要求动态范围较大的场合,应选用灵敏度低一些的产品,这样录制节目背景噪声较小、信噪比较高,声音听起来干净、清晰,但电路的增益相对就要求高一些;在简易系统中可选用灵敏度高一点的产品,以减轻对后级放大电路增益的要求。用指针式万用表可以检测出传声器的灵敏度,见图4,将万用表拨至“R×100”电阻挡,黑表笔(万用表内部接电池正极)接被测驻极体传声器的漏极D,红表笔接“接地端”(对应图2中接法(a)负接地,D极输出);或者红表笔接源极S,黑表笔接“接地端”(对应图2中接法(b)正接地,S极输出)。此时万用表指针指示在某一刻度上,再用嘴对着传声器正面的入声孔吹气,万用表指针应有较大摆动。指针摆动范围越大,说明被测传声器的灵敏度越高。如果没有反应或反应不明显,则说明被测传声器已经损坏或性能下降。
图5所示的声控电路就用到了驻极体传声器BM,VTl、VT2两个三极管组成复合管,β值较大,需要输入的基极电流较小,即输入阻抗很高,因此对前级电路影响较小,便于耦合。闭合开关S1后电路便处于声控状态,这时若有声响发生,则声音信号通过BM,三极管VTl、VT2放大电路放大,从VT2的发射极输出,再经耦合电容C4传给三极管VT3,使VT3导通,继电器Jl得电,实现对负载电路的控制。
驻极体传声器是一种能将声音信号转换成电信号的声-电转换器件,因其体积小、重量轻、结构简单、灵敏度高、价格便宜等优点而被广泛应用,对《电子技术》课程实践教学有着较强的示范作用。
参考文献:
[1]沈长生,常用电子元器件使用技巧300问[M].北京:机械工业出版社,2005.
【关键词】 空间信息技术 传输通信 电子集成网络系统模式
当前,GPS、GIS等空间信息技术已经得到了比较深入的发展和较为广泛的应用,大多数的手机和汽车都搭载了这些应用程序,表明空间信息技术与传输通信的集成应用能够更好的方便人们的日常生活。同时,空间信息技术与传输通信的集成应用还能够共同扩展他们应用的领域,带给人们更好的服务体验。
一、空间信息技术与传输通信的电子集成应用价值
空间信息技术主要包括了全球定位系统、地理信息系统和遥感测绘技术,通过与计算机技术相结合来获取地理位置信息,从而达到能够准确的进行定位。传输通信技术则是为了使用户获得所需的空间信息,满足用户自身需要的媒介技术。随着4G技术和安卓系统的发展,通过将空间信息技术与移动终端的通信技术相结合能够使用户及时的获取位置信息,改变传统的移动通信沟通方式。
二、空间信息技术与传输通信的电子集成网络系统模式
1、无线接入技术。无线接入技术包含的内容极为广泛,其中最为人们所了解和使用最普遍的就是Wlan无线局域网技术。无线局域网技术改变了传统的以双绞铜线为连接的局域网格局,通过电磁波就能够进行连接。同时,IEEE802.11标准的无线局域网还可以让用户不必经过授权就能够进行2.4GHz或5GHz的网络连接,使得家庭或企业都能够得到较为便捷的网络传输服务。除无线局域网技术外,WCDMA/ CDMA2000/TD-CDMA接入技术也能够给用户带来良好的无线数据传输体验。WCDMA/CDMA2000/TD-CDMA技术最主要的优势在于较高的数据传输速率,可以通过对频率的选择性分集来很好的解决传输多径问题。
2、移动互联网接入技术。移动互联网接入技术通过将移动通信与互联网相结合,从而使人们能够通过移动终端就可以获取互联网上的信息和服务。最近几年,我国的移动互联网呈现了爆发性的增长态势,尤其是4G时代的到来和智能手机的广泛使用,给移动互联网技术的发展提供了广阔的市场和良好的发展前景。移动互联网接入技术主要有WAP、SMS等相关技术,来实现在移动终端上对网页进行转换处理以及网络系统间的存储。由于移动互联网技术的发展和应用使得广大的用户能够不受时间、地点的限制而获取互联网信息和服务,方便快捷了人们的日常生活。
3、集成组网系统模式。集成组网系统分为了表示层、中间层和数据层三个部分,并对应于客户端、数据库等部分。首先,作为集成组网系统基石的数据层存有大量的数据和有关的服务器,从而能够保证满足用户查询和提取数据的需求。其次,是连接数据层和表示层的中间层,通过利用互联网网关和传输通信网来加强移动终端设备的信息处理能力,满足用户进行信息调度的需要,兼之提高组网的容量,保证终端用户访问服务器的畅通。最后,是承载客户端的表现层,该层主要包括了电脑、手机等电子设备,用户在使用应用程序的过程中会产生IP网络数据,并在传输信息的过程中能够将其中包含的网络数据将客户端的空间位置信息传输到网关,从而实现数据的双向传输。
4、传输组网技术。传输组网技术将终端用户的GPRS信号与网络相连接,基于IP协议的分组传送网PTN技术能够给无线信号提供更为适合和灵活的传输通道,并进而通过光通信OTN传输技术与城域网相连,最终经由网关到公网的服务器,获取用户所需的信息数据。
三、空间信息技术与传输通信技术的电子集成网络系统应用
物流领域是空间信息技术与传输通信技术集成应用的最主要的一大方面,物流企业通过该技术可以及时的掌握产品运输状况,设置最优的运输路线,同时客户也能够利用移动终端网络来实时了解物品运输情况,从而将客户、物流企业、产品提供商连接起来,形成一个有序的系统。个体消费者也能够利用该技术在移动终端进行网络购物和其他网上娱乐消费活动,卖家和买家只需手机就能够进行便捷的交易活动,还能够准确的掌握物品的流通状况,从而促进了我国网络购物的蓬勃发展。
四、结束语
综上所述,通过无线接入技术、移动互联网接入技术等,来实现空间信息技术与传输通信技术的电子集成网络系统,不仅符合空间信息技术和移动通信技术发展的要求,还能够满足不断增加的移动手机用户发展的需要,实现网络数据的实时传输和接收,促进我国移动通信事业的发展。
参 考 文 献
一、招用条件
(一)基本条件
1.具有中华人民共和国国籍;
2.热爱社会主义祖国,拥护党的路线、方针、政策;
3.遵守宪法和法律;具有良好的品行;
4.身体健康,体检合格,具有正常履行招用岗位职责的身体条件;
5.学历:大专及以上,专业不限;
6.年龄:1982年2月7日及以后出生。
(二)有下列情形之一者不得报考:
1.曾因犯罪受过刑事处罚或被开除公职的;
2.在人事考试中违纪被招考主管机关取消录聘用资格的;
3.有违法违纪正在接受审查的;
4.尚未解除党纪、政纪处分的;
5.有法律法规规定不得聘用的。
二、招用岗位及数量
高新区党群服务中心、政务服务中心窗口工作人员3名。
三、招用程序
(一)报名:
1.报名时间:2018年2月8日至2018年2月9日(上午9:00-12:00,下午14:30-17:30)。
2.报名地点:高新区管委会人力资源局(汇东丹桂北大街256号高新区管委会三楼310室)。
3.报名资料:报考者持有效二代居民身份证、学历证书、其他相关资格证明(以上资料需要原件和复印件一份);报名登记表(登陆自贡人事考试网:zgpta.gov.cn:8015/examinfo.aspx?myid=32、高新区管委会网站zggx.gov.cn下载)、近期1寸免冠彩色照片1张。(二)资格审查
高新区人力资源局对报名考生提供的资料进行资格审查,若发现考生资料不全或弄虚作假的,取消报考资格。通过资格审查的,当场发放《面试通知书》。
资格审查工作贯穿招聘全过程,在任何环节发现报考者有不符合职位要求情形的,均可取消其报考或招用资格。
(三)面试
按照“公开考试、择优录取”的原则,由高新区人力资源局组织面试,面试成绩总分100分。面试主要测试报考者综合素质和业务能力。按考生面试成绩高低排序,等额确定体检人员名单,若面试成绩相同,则进行加试重新确定进入体检人员。
(四)体检
体检参照《公务员录用体检通用标准(试行)》执行,未按时参加体检或体检不合格的,在报考同一职位人员中按面试成绩高低依次等额确定递补参加体检,本环节只递补一次。体检时携带近期2寸免冠彩色照片2张。体检费按体检医院收取为准,由考生自理。
(五)政审考察
主要对体检合格人员的政治素质、业务能力、遵纪守法、道德品质等进行考察,核实考察对象提供的报考信息和相关材料是否真实准确。
如系在职人员,须提供有人事管理权限的工作单位出具的同意报考的书面证明或持有与所在单位解除(终止)聘用(劳动)合同的有效证明材料。
(六)公示
根据政审考察结果确定拟招用人员,由高新区人力资源局进行公示。公示期5天,公示期间接受社会监督。举报应以真实姓名实事求是地反映问题,并提供必要的调查线索。凡以匿名或其他方式反映的问题不予受理。
四、签订劳动合同
经面试、体检、政审考察、公示合格且材料齐全的招用人员,实行劳务派遣制,与自贡市人力资源开发有限公司签订劳动合同,派遣到高新区工作,试用期3个月。
五、工资待遇
工资每月2500元,绩效考核每月300元左右,按政策缴交“五险一金”。
六、其他
(一)本方案由高新区人力资源局负责解释(咨询电话: 0813-8115961)。
(二)报考人员报名时留两种联系方式(手机和固定电话),并保持通讯畅通,通讯方式变更后,应主动告知招考单位。因无法与考生取得联系所造成的后果,由考生自行负责。
原标题:2018四川自贡高新技术产业开发区管理委员会人力资源局招用编外人员3人公告
关键词: 舷外有源诱饵; 数字仿真; 参量设计; 正交试验设计; 导弹脱靶量
中图分类号: TN911?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2015)02?0022?05
Design and evaluate means of digital simulation test for outboard active decoys
JING Zhi, XU Guang?yao, YANG Li?yong
(Unit 91336 of PLA, Qinhuangdao 066326, China)
Abstract: Digital simulation for the test evaluation of outboard active decoy has the advantages of high efficiency?cost ratio, safety and reliability. The operating principle of the radar digital signal simulation system is introduced. According to the research result on the digital simulation test demand of outboard active decoys, the parameter design system for digital simulation test of outboard active decoys is given. The orthogonal experimental design is adopted to make a reasonable selection for test factor and test level. The jamming effect evaluation and operational effectiveness assessment are realized by computing the missile target?missing ratio. It can provide a guide for the tactical application of outboard active decoys.
Keywords: outboard active decoy; digital simulation; parameter design; orthogonal test design; missile target?missing quantity
为了对抗各类反舰导弹对舰艇日益增长的威胁,舷外有源诱饵作为一种新型的自卫式干扰方式被广泛应用于舰艇的电子防御。西方主要发达国家军队从20世纪90年代起大量装备舷外有源诱饵装备,也装备有大量舷外有源诱饵,我国于21世纪初开始该方面的研究,现也陆续装备部队。舷外有源诱饵通过模拟受掩护平台的运动特性和雷达反射特性,使导弹跟踪系统无法区分受掩护平台与诱饵,形成对雷达导引头的有效干扰,提高平台在作战时的成活率。舷外有源诱饵的作战性能由于外场试验条件限制,很难做大样本试验,而利用数字仿真手段就可以克服这个难题,本文通过已有的某型信号级数字仿真平台构建试验环境,进行舷外有源诱饵装备的作战性能数字仿真试验与评估[1?4]。
1 雷达数字仿真系统组成
雷达数字仿真系统包括总控计算机、信号处理机、显示及数据采集计算机三个部分,通过以太网络实现数据和控制信息的交互,如图1所示。
<E:\王芳\现代电子技术201502\Image\37t1.tif>
图1 系统组成框图
雷达数字仿真平台采用以太网架构将通用计算机、信号处理板有效结合起来,实现仿真参数的设置、仿真过程控制和仿真过程的推进,构成完整的数字仿真试验系统。首先总控计算机的参数设置模块进行试验参数设置并将参数下发到信号处理机,信号处理机进行各种模型的运算,运算的结果分两路分别给总控计算机的弹道解算模块进行导弹运动轨迹的解算,另一路送给显示与数据采集计算机进行试验态势的显示和试验数据的采集。当仿真过程达到预定的结束条件时一次仿真试验结束。工作流程如图2所示。
<E:\王芳\现代电子技术201502\Image\37t2.tif>
图2 系统工作流程图
2 参量设计
舷外有源诱饵的作战效能与攻击导弹的跟踪能力、诱饵的干扰性能、各种目标运动轨迹和自然环境等多种因素有关。根据舷外有源诱饵作战效能评定需求和雷达信号数字仿真系统功能,需要设置相参、非相参等多种不同体制的导引头参数设置模块、诱饵参数设置模块、环境参数设置模块、目标参数设置模块、仿真参数设置模块、弹道参数设置模块等多种参数类型,如图3所示。
<E:\王芳\现代电子技术201502\Image\37t3.tif>
图3 设计参数体系图
设计参数体系中各参数详细设置如下所述。
2.1 导引头参数
导引头模拟体制主要包括:非相参、相参、脉冲多普勒等3种体制。导引头模块重要包括:天线扫描模型、信号收发模型、信号处理模型目标检测模型、目标跟踪模型等6种模型运算。
详细参数设计如表1所示。
2.2 诱饵参数
诱饵模块主要由天线扫描模型、侦察分选模型、数字储频模型、功率增益模型、干扰信号模型和诱饵运动模型等6种模型组成。干扰样式主要为转发式干扰为主,详细参数设计如表2所示。
2.3 环境参数
环境模型模块主要是构建海杂波的干扰模型和风速风向模型。详细参数设计如表3所示。
2.4 目标参数
目标模型主要包括:RCS起伏模型、目标延时模型、多普勒频移模型、角闪烁模型等4种类型。
详细参数设计如表4所示。
表1 导引头参数表
表2 诱饵参数表
表3 环境参数设置表
表4 目标参数设置表
2.5 仿真参数
该部分主要是控制系统进程。详细参数设计如表5所示。
表5 仿真参数设置表
2.6 弹道参数
该部分主要是进行弹道解算。详细参数设计如表6所示。
表6 弹道参数设置表
通过以上的参量设计,雷达数字仿真系统可以按照信号处理流程完成舷外有源诱饵与各种类型对舰对空导弹的仿真对抗,并对其作战效能进行评估[5?10]。
3 作战效能评估
舷外有源诱饵的作战效能评估主要通过仿真导弹与目标及舷外有源诱饵的攻防对抗过程,分析舷外有源诱饵的布设距离、布设方位、发射高度、导弹攻击角以及目标机动等因素对舷外有源诱饵干扰效果的影响,利用正交设计方法进行试验设计,以最终的导弹脱靶量对舷外有源诱饵的干扰效果进行评价,并通过对试验数据统计分析得出舷外有源诱饵的干扰成功率。
3.1 正交试验设计
正交设计是根据正交性准则来进行试验设计的,其主要工具是正交表。根据试验目的,确定要考核的因素和各因素的水平,通过对具体问题的具体分析,选出主要因素,略去次要因素。在因素确定后,再确定各因素的水平数,重要的因素或者特别希望详细了解的因素水平可多一些,其余的可少一些。然后选择合适的正交表,对试验方案进行设计。
3.1.1 试验变量与水平选择
(1) 导引头类型。导引头类型是舷外有源诱饵干扰效果试验中的重要因素,这里考虑三种水平,包括:非相参体制、相参体制和PD体制的导引头。
(2) 诱饵干扰能力。舷外有源诱饵的干扰功率、干扰样式等影响诱饵干扰效果的因素。
(3) 诱饵布放距离。布放距离是指与掩护目标的距离,主要受方位波束宽度的制约。
(4) 诱饵布放角度。布放角度是指与掩护目标运动方向的夹角,影响最终的导弹脱靶量。
(5) 诱饵布放高度。布放高度主要受俯仰波束宽度的制约,与下落速度构成诱饵的滞空时间,最终决定有效的干扰时间。
3.1.2 利用正交表进行试验设计
通过对影响舷外有源诱饵干扰效果的因素进行分析,下面以舷外有源诱饵干扰效果试验因素与水平表中选择的因素和水平为例,进行正交设计。
表7 舷外有源诱饵干扰效果试验因素与水平表
3.2 导弹脱靶量的统计分析
3.2.1 各因素对脱靶量的影响分析
当仿真程序完成一条弹道的仿真之后,便计算出导弹落点与目标中心点之间的偏差d(即导弹脱靶量),并保存。当全部仿真试验完成后,可以对导弹脱靶量进行分析。为了说明方便,假设安排了m列n次试验,其中安排因素[m-1]个,各因素安排r个试验水平,第k,l列为空列。第i次试验得到的脱靶量为[dii=1,2,…,n],在此基础上可以对各因素对脱靶量的影响分析如下。首先,利用试验所得脱靶量的样本可以计算出以下的量:
脱靶量均值:
[d=1ni=1ndi] (1)
第j列中相应于试验方案表中水平号为i的各试验结果的总和为[Mij]:所有脱靶量的总和为:
[T=i=1ndi] (2)
从而,可以计算出各列的离差平方和:
[Sj=rni=1rMij2-1nT2, j=1,2,…,m] (3)
各列离差平方和的自由度为:
[fj=r-1, j=1,2,…,m] (4)
将所有误差列(空列)的离差平方和加起来作为总误差平方和[S误]:
[S误=S空, S空=S1+Sk] (5)
其自由度为:
[f误=f空, f空=f1+fk] (6)
则:
[Fj=SjfjS误f误Ffj,f误] (7)
从而,可利用F检验考察第j因素对导弹脱靶量的影响在指定置信度下的显著性。
3.2.2 对导弹脱靶量的估计
根据对导弹飞行性能评估的实际需要,对脱靶量的要求只需知道其最可出现的范围,换成统计学语言就需知道脱靶量以指定概率落入的区间,而根据以往对导弹脱靶量的研究和工程简化实际,一般认为导弹脱靶量服从正态分布规律,因而对脱靶量计算的问题就转化为在未知方差条件下对正态分布的期望值进行区间估计的问题[11]。首先,将试验方案安排试验得到的脱靶量视为来自一正态母体的样本[(d1,d2,…,dn)],则样本方差为:
[S2=1n-1i-1n(di-d)2] (8)
[T=d-EdSntn-1] (9)
得指定置信度α下有:
[Pd-t1-α2n-1Sn≤Ed≤d+t1-α2n-1Sn=1-α] (10)
从而得到脱靶量在指定置信度α下的估计区间为:
[d-t1-α2n-1Sn,d+t1-α2n-1Sn] (11)
3.3 导弹命中概率的统计分析
3.3.1 各因素对导弹命中概率的影响分析
假如将导弹命中目标作为一个随机变量M,并且将导弹命中目标记为1,而导弹没有命中目标记为0。这样在仿真程序按试验方案进行弹道仿真后便能得出一个关于导弹是否命中目标的0或1,并将其记入试验方案表格中。这样就能利用方差分析来分析各因素对导弹命中的影响了。
3.3.2 导弹命中概率计算
(1) 单发命中概率
设目标域沿射击方向投影到散布平面上的象区域为D,则在散布平面上的象区域为D,则散布平面上的弹着点落入区域D上的概率就是命中目标的概率,有:
[P=Dfx,zdxdz] (12)
式中:[fx,z]是弹着点在散布平面上的密度函数。选取坐标系时,使坐标系的坐标轴与主散布轴平行,则式(12)中:
[fx,z=12πσxσze-12x-mxσx2+z-mzσz2] (13)
式中:[mx,mz]为散布中心的坐标;[σx,σz]为主散布轴上的均方差。
下面介绍单发射击时,命中矩形目标的概率计算:
假定矩形目标D的各边分别平行于主散布轴,此时[D:a≤x≤b,c≤z≤d],则单发命中概率计算如下:
[P=14?b-mxσx-?a-mxσx?d-mzσz-?c-mzσz] (14)
式中的[?μ],[μ]是以均方差[σ]为单位。
(2) 命中概率的统计计算
仿真程序在按照试验方案安排仿真试验后,能够由导弹的落点数据得到导弹落点与目标模型中心点之间在x和z方向上的偏差,分别记为X和Z。则在完成试验设计方案安排仿真试验之后就形成两个样本[X1,X2,…,Xn]和[Z1,Z2,…,Zn]。从而可得样本均值:
[X=1ni=1nXi] (15)
[Z=1ni=1nZi] (16)
样本方差:
[S2X=1n-1i=1nXi-X2] (17)
[S2Z=1n-1i=1nZi-Z2] (18)
根据对导弹命中概率的通用处理方法,认为导弹落点在x和z方向服从正态分布规律,再根据正态分布的特性得其样本均值[X]和样本方差[S2]分别是总体均值[μ]和总体方差[σ2]的无偏估计。可估计出导弹落点分布函数式中的均值[mx],[mz]和均方差[σx],[σz],得出导弹命中目标的概率。
4 应用实例
以转发式诱饵试验为例,检验诱饵的布放距离要素与脱靶量的关系。转发式诱饵通过放大和转发末制导雷达信号,与真实目标回波信号共同作用完成对导弹的诱骗。仿真中假设某末制导雷达的波束宽度6°,导弹的方位角度0°或者180°(舰艏或者舰尾攻击),诱饵发射方位角度按照最佳即90°或者270°,末制导雷达开机时的弹目距离为10 000 m,导弹飞行速度为0.9 m,诱饵发射距离为150 m,假设目标以30节的速度沿舰艏方向机动规避。布设距离分别为100 m,300 m,500 m时的脱靶量曲线如图4所示。
<E:\王芳\现代电子技术201502\Image\37t4.tif>
图4 布设距离为100 m,200 m,300 m时的脱靶量曲线
为了达到好的干扰效果,诱饵布设距离通常认为越大越好,从上述的仿真结果来看,当布设距离为100 m时,最大的脱靶量达到了98 m,当布设距离增大到300 m时,最大的脱靶量增大到了295 m,然而当布设距离增大到500 m时,在50°~130°和230°~310°范围内诱饵不具有任何的掩护作用。
5 结 语
本文通过对雷达信号数字仿真系统的性能分析,针对舷外有源诱饵试验的应用,分析试验相关参量进行仿真试验的参量设计,采用导弹脱靶量作为舷外有源诱饵作战效能评估的指标,可为舷外有源诱饵的设计、战术使用以及仿真试验的态势设置提供参考,也可为水面舰艇的规避导弹威胁提供了借鉴的依据。
参考文献
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【关键词】GPS;GPRS;船载设备;电磁兼容
1.前言
进入新世纪以来,随着我国电子工业和造船工业的高速发展,我国船舶上装备了越来越多的电子设备和电气设备,呈现出复杂化、智能化的发展趋势。由于PCB周围的空间较为狭小,容易产生电磁干扰的现象,进而对设备运行性能产生负面影响,严重的甚至会导致误动作,诱发事故,危及航行安全。所以,有必要重视包括GPS及GPRS等船载电子设备的电磁兼容问题,以便提升这些设备的抗干扰性能和电磁兼容性能。
2.电磁干扰的产生和传播分析
对于船载GPS及GPRS设备来说,要求处于相同电磁环境内的相关设备,不会由于另外设备所发射的电磁波影响其正常使用性能。另一方面,也不会由于其发射的电磁波,影响其他设备的正常使用性能。
就电磁干扰而言,主要产生的要素有敏感设备、干扰传播路径和干扰源。按照干扰形式,干扰源能够分为人为干扰源和自然干扰源;基于来源来进行分类,能够分为外部干扰以及内部干扰。总的来说,只要可以消除敏感设备、干扰传播路径和干扰源中的任意一个,就能够有效抑制船载GPS和GPRS等设备的电磁干扰。
船载GPS及GPRS设备的主要干扰源如下:
(1)因为电源电路的接通或断开,使电流或者电压出现急剧变化,从而形成干扰源。
(2)基于电磁辐射的形式,远距离无线电干扰传送给GPS接收机和GPRS模块,直接传送或者通过天线馈线传输至船载电子设备及其接地回路。
(3)气体放电导致产生系统干扰。
(4)在发射过程中,GPRS模块对船载电子设备系统的干扰。因为监控中心和船载GPRS模块需要经常进行数据通信工作。在数据发射的过程中,GPRS模块会产生较大的瞬间电流(超过2安培)。所以,较大的功率消耗形成的电磁波辐射会严重干扰船载电子设备的正常工作。
(5)同一船载电子系统内的GPRS通信模块和GPS模块,其工作频率均处于射频范围之内,因为GPS信号功率较小,容易被噪声所淹没;另一方面,GSM信号有着较大的发射功率,在同一系统内,GPS模块也容易受到GPRS通信模块的干扰。
总的来说,干扰传播途径主要如图1所示:
图1 船载GPS及GPRS设备电磁干扰的主要传播途径
(1)线间感应耦合。在较小线间距离的情况下,会因为信号大而导致线间耦合现象的出现。
(2)辐射耦合。相关元器件或者载荷导线会辐射电磁场,由此元器件和导线之间、导线和导线之间、元器件同元器件之间会因为互感或者分布电容形成感应电压。
(3)公共阻抗耦合。信号传递会因为电位参考点产生公共阻抗,作用于公共阻抗之上的电流会把干扰耦合到另外的相关电路中,导致公共阻抗耦合最为关键的因素是由于接地方式不良所导致的。
(4)传导耦合。具体通过信号线、地线和电源线将电磁干扰耦合到敏感单元。
3.电磁干扰抑制的优化设计
(1)船载设备电源电路的优化设计
作为船载GPS及GPRS通信设备最为主要的干扰源之一,交流电源干扰对设备的正常运行产生了明显的影响。通信设备的EMC指标直接受电源电路选择和设计的影响,并关乎这些设备的工作状态。就电源干扰而言,电源瞬时掉电、电源瞬时跌落、快速瞬变脉冲群干扰中,影响最为严重的是快速瞬变脉冲群干扰。该类型的干扰利用共模和差模的形式作用在电源入口,进而严重干扰整个系统的正常工作。因而在系统电源的设计过程中,要利用吸收、隔离和滤波的方法来对电源引入干扰进行抑制。电源系统利用隔离变压器来对公共电阻导致的耦合进行消除,通过开关稳压电源转换为直流电压,再将高频信号通过滤波器件予以滤除,接着通过吸收器件对尖峰干扰电压进行吸收后送至船载GPS及GPRS通信设备。系统工作电压为+3.8V及+5V。
(2)对外接口电路的优化设计
该系统的对外接口主要有:报警接口、按键接口、音频输出口和音频输出口。因为报警信号线和音频信号线的长度较长,易出现耦合干扰,导致误报警和系统通信质量较差的现象。为了有效规避上述干扰,在设计系统的过程中,利用吸收器件和电阻电容构成的吸收电路来对尖峰干扰进行吸收。就按键来说,在闭合或者断开的过程中,通常都会产生抖动甚至出现电弧干扰,应当将RC吸收电路加装在按键处,越大的C值能够实现更好的抑制效果,另外,电容还有着消弧功能,而电阻是用来对电容放电电流进行限制的。
(3)GPS模块和GPRS模块的优化
由于GPS接收机有着较大的噪声敏感性,为有效规避相关带内噪声影响GPS接收机的正常工作,应当将GPS模块和GPRS模块尽量分开,对滤波器和接地进行充分的优化,并分别屏蔽以上2个模块来对GPS接收机的相关干扰源进行抑制。
4.结束语
本文对船载GPS及GPRS船载设备的干扰源进行了较为详细的分析,并提出了相关优化建议,经现场验证,可以说实现GPS及GPRS船载设备正常稳定的工作,具有较强的抗干扰能力。希望通过本文的研究,为我国船用电子产业提供有益的促进。
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关键词:IETM;汽车维护保养;应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.260
0 引言
中国汽车工业协会数据显示,目前中国民用汽车保有量已达1.5亿辆左右,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,汽车保有量也会持续增大。在此背景下,汽车维护保养需求也会越来越大,如何让生产的汽车维护保养成本低廉、操作简单,也成为汽车市场竞争的重要因素。
IETM(Interactive Electronic Technical Manual,交互式电子技术手册)技术经过多年的发展,已经广泛应用于军事和民用的诸多领域,极大地提高了装备保障的信息化水平,取得了显著的效益。而在汽车维护保养方面,IETM技术的应用十分少见。本文将探讨IETM技术在汽车维护保养中的应用,使汽车的维护保养操作更加方便、简单,普通车主借助IETM即可自行参与汽车维护保养工作,降低汽车使用保障成本,让汽车维护保养大众化。
1 IETM技术
1.1 定义
IETM是一种基于信息技术的交互式电子技术手册,它将产品的数据信息如文字、图像、声音、视频、动画等,按照特定的业务规则,以数字化的格式存储,并能够让操作人员在智能终端上进行交互式查阅。IETM是一种先进的装备综合保障技术和手段,近年来随着信息技术和复杂装备系统的不断发展,IETM技术也取得了长足的发展。目前国际上通常将IETM分为五个级别:电子索引扫描页(1级)、滚动窗口显示电子文档(2级)、线性结构电子文档(3级)、层次化结构的IETM(4级)和数据库集成共享的IETM(5级)。现阶段应用大多是4级IETM技术,产品信息被拆分成不同的数据模块,按照一定的逻辑结构和业务规则,存放在公共源数据库(Common Source DataBase,CSDB)中,在线性手册或者交互浏览的时候,只需挑选数据模块即可。而5级IETM技术,更强调后台数据的集成和共享,如IETM内容与训练系统共享,与故障诊断系统集成等。运用5级IETM技术是复杂装备综合保障工程的发展趋势,是国内外争相研究和重点发展的方向。
1.2 优点
相对于传统的纸质技术资料,IETM具有显著的优点:
(1)体积小,重量轻,容量大,使用方便。相比纸质技术资料,电子文件易于控制管理,使用更加方便。
(2)费用低。相比纸质资料研制、出版等费用,研制IETM费用明显降低,这在美军战斗机、航母、导弹等工程实践中已被充分证明。
(3)具有交互能力。IETM可以实现用户与技术资料内容的交互,可以根据用户的反馈选择下一步提示信息,有效地引导用户完成工作。比如在故障隔离过程中,用户可以选择步进式浏览,每一步做出判断,系统会自动选择排故路径,引导用户找到排故措施。而这个功能,纸质技术资料是无法做到的。
(4)内容正确性高,更新快捷方便。在现代复杂装备研制过程中,针对不同的技术状态,纸质技术资料需要出版多套,而运用IETM技术,只需更新公共源数据库即可,非常快捷方便,内容正确性水平也比纸质技术资料高。
(5)信息种类丰富。IETM可以采用矢量图、声音、视频、动画等方式展现产品信息,使用户更加易于理解,操作指导作用更加显著。
(6)数据格式标准化。IETM具有S1000D等通用的国际标准,数据格式统一,可以实现数据网络集成化,跟其他综合保障信息系统实现数据集成共享。
2 IETM技术在汽车维护保养中的应用
2.1 必要性
汽车在使用过程中不可避免地会发生自然腐蚀和零部件的磨损,导致技术性能下降,必须经常进行必要的维护保养工作,才能保证汽车的运行性能和可靠性。而国内汽车随车交付给车主的纸质手册内容较少,大多只是简单地介绍汽车各个功能的使用方法和常规的检查内容,对于维护保养成本较高的发动机机油和机油滤清器更换、燃油滤清器更换、空气滤清器更换等操作过程,几乎没有介绍,对于一些重要的检查项目,也只是部分简单介绍,远远满足不了车主的需求。随着汽车市场的快速发展和国家相关政策法规的出台,汽车维护保养形式将更加多样化,而不必须在4S店完成。
因此,汽车厂商应该丰富汽车技术资料的内容,让车主能够自主地正确地完成汽车的维护保养工作,降低车主的用车成本,这样才能在日趋激烈的汽车市场竞争中获得长远的发展。而目前技术资料研制最好最高效的技术就是运用IETM技术,因此在汽车维护保养中运用IETM技术已变得十分迫切。
2.2 可行性
IETM技术已广泛应用于军事领域和民用领域的复杂装备,因此在汽车维护保养中应用IETM技术,技术上是可行的。而且现在IETM研究单位很多,能够提供顶层方案设计、软件编制平台、编制技术支持服务等一整套解决方案,因此对汽车厂商来说,从纸质技术资料编制向IETM研制转变,需要的周期也不会很长。研制完成的IETM如何交付给车主,方式也多样。现在好多汽车都带有行车电脑和显示屏,可以将IETM数据包嵌入,车主在车上就可以浏览IETM内容;也可以建立IETM数据库服务,车主凭账号密码通过Internet访问。
2.3 技术方案
结合目前飞机、风电等装备IETM研制情况,以及考虑现阶段汽车维护保养的可操作性,提出了IETM技术在汽车维护中的应用技术方案,如图 1所示,分为项目规划、内容创建、内容管理、及数据应用四个阶段。(1)项目规划阶段。在项目规划阶段,首先要制定总体工作方案,确定IETM研制的需求、计划、目标等,选定参考的标准,进一步根据项目需求制定顶层规范和业务规则,包括标准编码系统、数据模块代码、信息编码等,确定数据模块需求类型,制定数据模块需求列表;(2)内容创建阶段。在内容创建阶段,首先要搜集丰富的技术资料素材,除了文本描述的信息,可以制作能够交互的矢量图、操作演示动画、视频拍摄等,方便用户使用,然后借助于IETM平台,将这些内容编制相应的数据模块并存储到CSDB中,所有的对象都有相应格式的编码;(3)内容管理阶段。内容管理阶段主要是对CSDB中存储的数据模块、多媒体信息等进行管理,随时准备更新信息,并做好各种审核记录工作;(4)及数据应用阶段。根据现阶段汽车领域智能显示终端的普及情况,可以同时采用纸质和交互式两种方式。的纸质手册,要比之前配套的手册内容丰富,可以包括汽车维护保养、故障隔离等内容,让车主可以根据手册完成这些工作。交互式可以采用B/S架构的方式,服务器由汽车厂商负责维护,车主通过Internet访问浏览技术资料内容。
3 结束语
本文在分析汽车行业维护保养形势发展和IETM应用情况基础上,提出了IETM技术在汽车维护保养中的应用技术方案,并对其必要性、可行性及实施过程作了详细描述,可以为汽车行业实施IETM技术提供借鉴和参考。随着汽车行业的蓬勃发展,在汽车行业推广和应用IETM技术,是当今时代智能化发展的需求,将是大有作为的。
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理实一体化;总结;自主探究;教学效果传统的教学模式在《电工电子技术》课程中的应用已不能完全适应实现学校人才培养目标的需求,尤其是在培养士官技能方面收效甚微。因此,形成一个以岗位为导向、以职业为本位的符合士官教育目标要求的教学模式显得尤为重要。
一、《电工电子技术》课程教学现状
(一)电类课程具有基本概念抽象、知识点分散、分析方法多样、器件和电路类型复杂等特点。根据教学目标的要求,在教学实施中,不仅要求学员掌握一定的基础理论知识,更要强调学员具备一定的实践能力以及分析、解决问题的能力。而且学员在校期间的时间紧、任务重,如何在有限的时间内,将理论融入到实践技能中,使学员能够通过实作的方式学会复杂难懂的理论知识,一直是困扰电类基础课程教学的一大难题。
(二)学员职业的特殊性,很难对自己岗位联系不大的基础课程产生兴趣。还有的属于转专业学员,所学课程以前从来没有接触过,并且多数学员的学习基础较差,理解能力较弱,学习电类课程时容易产生畏难心理,因此传统的教学方式难以提高学员的学习兴趣和教学效果。但我校学员大多来基层部队,有很强的动手欲望,因此,我们应当充分发挥实验课的效应,广泛开展实践性教学,提高学员实际操作能力,为后续专业课中装备分解、组装和检修打下坚实基础。
(三)同时开课的班次较多,实验室的安排非常紧凑,不能在理论课后立即安排相应的实验课,导致理论课和实验课的脱节,致使很多学员对理论课似懂非懂,实验课遗忘实验原理,不知如何操作,使得教学效果变差。
针对以上的现象,如何同时提高学员的知识和技能水平,让学员在实际操作中学习到理论知识,成为不可回避的问题。教研室全体人员集思广益,并结合部分职业学校的教学经验,已在近几年推行以“做中学,学中做”为主要模式的理实一体化教学。
二、“理实一体化”教学模式的意义和要求
“理实一体化”教学模式,强调充分发挥教员的主导作用,将理论学习与实作训练紧密结合起来,大胆突破以往理论与实践相脱节的教学模式。在整个教学环节中,将理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实的局限,而是理中有实,实中有理。是即能够突出学员动手能力和专业技能的培养,又能充分调动和激发学员学习兴趣的一种教学方法。这种方法注重培养学员的动手能力,全程构建素质和技能培养构架,丰富理论教学和实践教学环节,大大增强教学效果。
但这种教学方式对教员的业务水平的要求较高,对学校的硬件设备设施的要求也相对较高。开展理实一体化教学必须满足相应的教学要求:
(一)在教学内容上,具有以下特点的课程比较适合开展理论实践—体化教学:理论性强、课程内容较为抽象、不进行实验不易理解的课程内容;技术性强,不进行训练难以掌握的课程内容;研究性强,不通过实作无法讲授的课程内容。
(二)在教材上,教员要针对所教专业的特点,所任学科的特点,学员岗位的要求,精选教材或自编教材,对教学内容进行有机组织编排。在讲授内容上要体现针对性与实用性,以任务为主线编排好教材内容。课程安排上注意理论与实践教学的有机结合,不割裂理论与实践,做到相互交融,浑然一体。做到“做中学、学中做”,从而实践“教学做三合一”的教育理论。
(三)教学场所上,最好选用相关实验实训场地进行理论与实践的教学,这样可充分地使用实训设备,提高教学效果了。另外许多教学器材并不能搬到教室,只有在实训场地内才能很好地开展相应的实践教学。
(四)教员能力上,对教员提出了更高的要求。教员不仅仅是知识的讲授者,而要在教学过程中更多地起到引导和指导的作用,尤其是在课前设置任务时应选择与教学目标相匹配、难易适中的任务,并且在实作的过程中教员能够排除突发的故障。因此,需要的是理论知识丰富并且具有指导学员实作的能力的双师型教员。
本校的电工电子技术课程正好具有以上四种特点,因此可以开展、实施。并且,通过几年试点班的实施情况,教学效果有了显著提高。
三、“理实一体化”教学模式的应用
在《电工电子技术》课程中元器件这一章,单向可控硅的学习中,理实一体化的教学方法是这样实施的:
(一)以学员熟悉专业案例引出学习内容,消除畏难心理
以往学员反应电工电子技术课内容抽象,难以理解,和一些专业知识联系不密切,甚至和某些学员的岗位毫无联系,导致学员对电工电子技术课认知有偏差,觉得难学、学了也没多大作用。为了解决这种现状,教研室从专业系收集了大量专业装、设备的案例,和电工电子技术的每章每节知识点对应起来,便于学员从熟悉的装、设备入手学习。比如在引入单向可控硅的内容时,先以学员常见的舰船上的各种用电设备(动力用电、照明用电、信号用电)为例,说明不同的设备需要不同电压,而这些电压都需要发电机提供稳定的输出电压,输出电压怎么才能够稳定呢?举出发供电专业课中大家熟悉的发电机设备中电压调节器,指出起到稳定电压的就是单向可控硅,自然而然的引出了本次课的教学内容。最后在了解了可控硅的工作性能,又回到电压调节器,利用单向可控硅的知识分析它的调压原理。这与传统的教学方法的相比,用学员熟悉的装备来讲解元件,不但可以提高学员对单向可控硅在专业电路中应用的认识,还可以缓解学员学习的畏难情绪,增强学习兴趣。
(二)“做中学、学中做”建立在自主探究的基础上,锻炼学员自主学习和探究的能力
理实一体化教学打破理论课与实训课之间的界限,将实作和理论学习有机的结合在一起,这种结合方式是需要学员的自主探究作支撑。学员的自主探究分为两种形式:
1.对理论知识的探究。在学习实作之前要对相关的理论知识自主学习,提高学员自主学习的能力。比如在用万用表判别单向可控硅的电极之前,首先需要自主学习单向可控硅的外形、符号和结构,了解了这些才能通过结构进行分析,然后用分析的结论进行测试,这也符合学员对事物由表及里的认知过程。
2.是对实作过程的探究。比如在探究单向可控硅工作性能时,先给出学员六种可能的情况,然后让大家思考如何操作,并且请一组学员上讲台用示教板操作,逐一测试得出结论。在学习触发导通性能的测试时也是先让学员根据单向可控硅的工作性能,思考如何操作,然后由教员引导再进行自主测试。自主探究和测试的过程既让学员对单向可控硅的工作性能有了深刻的认识,也提高了学员动手能力。
实作和理论的结合都以调动学员内在学习兴趣为出发点,这种方法不仅能够在实作的过程中验证理论的正确,在认识理论的基础上强化实作技能又能增强教学效果,又加快学员技能的形成速度和团队合作能力。
(三)自主总结实作结论,培养学员分析和总结能力。
在判别单向可控硅的电极时,先让学员通过分析结构,利用二极管的测试方法分析单向可控硅电极的判别方法,然后分析测试现象进行总结,得出测试方法。探究单向可控硅工作性能时,首先给学员几种情况然后让学员连接电路一一测试,测试后学员通过实验现象总结结论替代教员直接给出正确结论。在探究单向可控硅的维持导通和关断方法时也是采取“一做一总结”的方法。最后新课结束由学员再次总结本次课学习的内容,教员加以点评。这种自主总结结论的方法不仅能够提高学员对实作过程的专注,也锻炼学员的观察、分析和总结能力,提高教学质量。
通过理实一体化教学,可以达到以下几个转变:教学从“知识的传递”向“知识的处理和转换”转变;教员从“单一型”向“行为引导型”转变;学员由“被动接受的模仿型”向“主动实践、手脑并用的创新型”转变;教学组织形式由“固定教室、集体授课”向“实验室、实习室”转变;从而使“理实一体化”的教学模式体现现代教育的实践性、开放性、实用性。然而在提高了教学效果的同时,理实一体化的实施过程还是存在一些困难和问题:在教学的过程中,尤其是实践环节会出现各种各样的问题,难以预料,但都需要一一指导,一个教员很难在堂课过程中照顾到每一位学员,同时也延长教学时间,导致拖堂;由于学员基础参差不齐,布置的任务可能一部分学员完成的较快,另一部分完成的较慢,在个人时间分配上会造成浪费;由于教学场所的限制,不能在所有班次开展理实一体化教学。尽管在理实一体化教学模式的道路上存在很多困难,但是全体教研室人员仍然会积极探索,总结,不断努力完善教学方法和手段,最大限度地发挥理实一体化教学的作用。