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地基空间碎片激光测距技术发展与应用(特邀) 被引量：13
1
作者 张海峰 龙明亮 +4 位作者 邓华荣 吴志波 程少宇 李朴 张忠萍 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期45-58,共14页
随着航天航空技术的快速发展,环绕地球轨道空间碎片数量迅速增加,占用了有限的轨道资源,同时威胁在轨运行航天器的安全,其陨落也对人们构成严重恐慌.激光测距具有波长短、发散角小、方向性好、单色性好、抗干扰强等特点,能显著提升空间... 随着航天航空技术的快速发展,环绕地球轨道空间碎片数量迅速增加,占用了有限的轨道资源,同时威胁在轨运行航天器的安全,其陨落也对人们构成严重恐慌.激光测距具有波长短、发散角小、方向性好、单色性好、抗干扰强等特点,能显著提升空间碎片轨道与姿态测定精度.本文对空间碎片激光测距做出较全面的理论分析,从激光工作模式、回波探测与接收等方面介绍目前研究现状及技术与应用情况,对正在发展的千赫兹重复率脉冲串模式、百千赫兹脉冲群收发交替模式空间碎片激光测距技术特点,以及空间碎片白天激光测量技术进行阐述.提出将超高重复频率激光测距技术应用在空间碎片激光测距上,为进一步提高空间碎片激光测距能力提供一种新方法. 展开更多
关键词 空间碎片 激光测距 单光子探测 多望远镜 高重复频率
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用于提高无线充电抗偏移能力的补偿参数确定方法及控制策略 被引量：6
2
作者 康锦萍 葛佳蔚 +3 位作者 刘坤 耿琪琛 程少宇 赵海森 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期193-198,共6页
电动汽车无线充电过程中,磁耦合器原、副边线圈的偏移会导致无线充电系统(WPTS)功率的剧烈波动。为了提升系统输出功率的抗偏移能力,以三线圈方形线圈结构磁耦合器为例,研究了非谐振的电容补偿参数选择方法并提出了基于品质因数的控制策... 电动汽车无线充电过程中,磁耦合器原、副边线圈的偏移会导致无线充电系统(WPTS)功率的剧烈波动。为了提升系统输出功率的抗偏移能力,以三线圈方形线圈结构磁耦合器为例,研究了非谐振的电容补偿参数选择方法并提出了基于品质因数的控制策略,降低了工程应用中的控制难度。设计并研制了一台3 kW样机进行了实验验证,结果表明采用所提控制策略,在横向偏移距离小于250 mm和纵向偏移距离小于100 mm的情况下,WPTS输出功率均大于3 kW,输出功率的波动小于1 kW,效率仍高于90%。 展开更多
关键词 无线充电系统 抗偏移能力 电容补偿参数 控制策略
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不同补偿拓扑结构下电动汽车无线充电系统传输特性对比 被引量：6
3
作者 耿琪琛 刘坤 +3 位作者 程少宇 田子涵 康锦萍 赵海森 《电力科学与工程》 2021年第9期18-25,共8页
无线电能传输系统(WPTS)的核心器件为耦合变压器,其原、副边线圈间的气隙会产生漏感和激磁电感,从而降低输出功率和传输效率。为了补偿漏感和激磁电感,WPTS需要添加补偿网络。根据原、副边补偿方式不同,有SS(series-series)型、双边LCL... 无线电能传输系统(WPTS)的核心器件为耦合变压器,其原、副边线圈间的气隙会产生漏感和激磁电感,从而降低输出功率和传输效率。为了补偿漏感和激磁电感,WPTS需要添加补偿网络。根据原、副边补偿方式不同,有SS(series-series)型、双边LCL型和双边LCC型补偿拓扑。针对这3种典型的补偿拓扑,通过MATLAB/SIMULINK仿真,分析其传输特性,并分析了其在抗偏移方面的性能。结果发现SS型补偿拓扑适用于高功率工作环境,但在某些特殊工况中存在较大安全隐患;LCL型补偿拓扑鲁棒性较好,但不适于大功率系统;LCC型补偿拓扑在保持较好鲁棒性的同时,传输功率有明显提高。搭建实验平台对SS型补偿拓扑的传输特性进行验证,发现当磁耦合器不发生偏移时,传输功率可达3 kW以上,当耦合器线圈偏移到200 mm时,传输功率高达6 kW。 展开更多
关键词 无线电能传输系统 补偿拓扑结构 输出功率 抗偏移性能 传输特性
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超高重频卫星激光测距时序电路实现及应用
4
作者 喻荣宗 吴志波 +5 位作者 孟文东 徐闰 耿仁方 龙明亮 程少宇 张忠萍 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1108-1114,共7页
高重频卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)具有精度高、捕获快、观测数据量大、可靠性高等优势。但随着重复频率提升至百千赫兹以上,现有测量时序电路无法达到系统运行处理速度和实时后向散射规避等要求。本文提出超高重频卫星... 高重频卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)具有精度高、捕获快、观测数据量大、可靠性高等优势。但随着重复频率提升至百千赫兹以上,现有测量时序电路无法达到系统运行处理速度和实时后向散射规避等要求。本文提出超高重频卫星激光测距时序电路设计方法,采用FPGA代替控制计算机进行门控距离实时计算,精确产生门控信号控制探测器开启,并使用了收发交替的方式实时调整激光点火信号以规避后向散射干扰。能够自主完成激光测距中距离门控输出时刻的计算、存储和信号输出,最高工作频率大于500 kHz,满足百千赫兹超高频率测距的要求。该系统已成功应用于上海天文台100 kHz重复率SLR,标准点精度突破200μm,验证了基于FPGA的测距时序电路的正确性和潜力。该电路设计简单、分辨率高、上位机交互方便,为百kHz~MHz的超高重频SLR系统时序控制电路设计提供有效解决方案。 展开更多
关键词 卫星激光测距 距离门控 高重频 时序电路 100 kHz
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不同铁磁材料变压器铁芯磁致伸缩及振动噪声特性分析 被引量：2
5
作者 韩学 宋文乐 +2 位作者 刘杨 刘俊 程少宇 《大电机技术》 2023年第1期68-73,共6页
实际运行工况下,非晶合金变压器的振动噪声要明显高于传统取向硅钢铁芯变压器,其原因主要是相同磁化条件下非晶合金的磁致伸缩现象通常高于冷轧取向电工钢片。因此,深入掌握不同铁磁材料的磁致伸缩特性是有效解决变压器铁芯减振降噪问... 实际运行工况下,非晶合金变压器的振动噪声要明显高于传统取向硅钢铁芯变压器,其原因主要是相同磁化条件下非晶合金的磁致伸缩现象通常高于冷轧取向电工钢片。因此,深入掌握不同铁磁材料的磁致伸缩特性是有效解决变压器铁芯减振降噪问题的前提和基础。本文首先测试了非晶合金带材在交变磁化下的磁致伸缩特性,得到了不同磁化强度下磁致伸缩回环曲线,以及磁致伸缩峰峰值与磁化强度的关系曲线,并与取向电工钢片的磁致伸缩特性进行了对比分析。在此基础上,仿真计算了一台非晶合金变压器铁芯三维主磁场分布,并结合上述磁致伸缩特性曲线,建立了铁芯振动位移数值仿真模型和声场仿真模型,完成了铁芯结构力场和声场的多物理场耦合计算,得到了磁致伸缩效应引起的非晶变压器铁芯振动位移与噪声分布。最后,对比分析了不同铁磁材料变压器铁芯的振动和噪声。研究结果表明,在同样磁化条件下,非晶合金带材的磁致伸缩应变是取向硅钢片的50倍左右,由此引起的非晶变压器铁芯噪声高于传统硅钢变压器铁芯20dB左右。 展开更多
关键词 非晶合金 磁致伸缩 变压器 振动位移 声场
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带有大中继线圈的无线充电磁耦合器抗偏移特性研究 被引量：2
6
作者 程少宇 王钰博 +3 位作者 张雪莹 田子涵 康锦萍 赵海森 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期213-219,共7页
感应式电能传输技术在电动汽车实际应用中不可避免地出现原副边线圈相对位置错位,这会导致系统效率下降、线圈过流等一系列问题。针对这些问题,提出一种带大中继线圈的三线圈磁耦合器结构用于提升系统抗偏移能力。结合解析法和有限元法... 感应式电能传输技术在电动汽车实际应用中不可避免地出现原副边线圈相对位置错位,这会导致系统效率下降、线圈过流等一系列问题。针对这些问题,提出一种带大中继线圈的三线圈磁耦合器结构用于提升系统抗偏移能力。结合解析法和有限元法,分析了影响系统效率的关键因素,研究了不同补偿参数下三线圈磁耦合器传输性能以及不同偏移程度下两线圈和三线圈的互感和损耗的变化规律,并验证了含大中继线圈的三线圈磁耦合器在提升抗偏移能力方面的独特优势。在此基础上,提出基于两线圈和三线圈切换的具有强抗偏移能力的磁耦合器优化设计方法。设计并研制了线圈尺寸为400 mm×400 mm的磁耦合器样机,实验结果表明在偏移尺寸达到线圈尺寸50%、输出功率为3 kW的情况下,磁耦合器效率可达95%,相比传统两线圈磁耦合器效率提升5%。 展开更多
关键词 感应式电能传输 有限元分析 三线圈结构 磁耦合器 抗偏移能力
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可实现接收端轻量化和抗短路的无线充电系统LCC-S补偿参数配置方法
7
作者 田子涵 张雪莹 +5 位作者 王钰博 吴晓康 程少宇 魏斌 康锦萍 赵海森 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期7223-7231,共9页
功率等级提升与轻量化是电动汽车无线充电系统(wireless charging system,WCS)的重要发展方向,如何在轻量化设计基础上兼顾极端工况耐受能力,则是当前面临的关键问题之一。文中基于大功率WCS传统模块化并联结构,提出一种接收端失谐的补... 功率等级提升与轻量化是电动汽车无线充电系统(wireless charging system,WCS)的重要发展方向,如何在轻量化设计基础上兼顾极端工况耐受能力,则是当前面临的关键问题之一。文中基于大功率WCS传统模块化并联结构,提出一种接收端失谐的补偿参数配置方法;分析采用该配置方法后WCS能量传输特性,揭示其具有直流输出波动平抑和抗短路能力;进一步从优化输出功率和传输效率角度,制定具有抗短路能力的大功率轻量化WCS整体设计流程;研制一台3kW无线充电原理样机,对上述方法正确性和设计流程有效性进行实验验证。结果表明,与采用传统LCC-S拓扑的WCS相比,改进后系统效率可达95.7%,直流输出脉动减小近80%,系统滤波电容容量可减小约90%,接收端短路电流为额定值1.4倍左右,具有较强抗短路能力。 展开更多
关键词 大功率无线充电 补偿参数 轻量化 抗短路能力 模块化并联
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体育运动训练中学生兴趣的培养与情感的调动 被引量：3
8
作者 程少宇 《科教导刊》 2015年第08Z期95-96,共2页
学生兴趣的培养与情感的调动对于体育教学来说至关重要。新时代的体育教学既要求教师传授课本技能与知识,还要求教师重视与探索学生身心的感受,两者必须紧密联系缺一不可。此外,教师有义务与责任调动学生积极性,以及激发学生的求知欲,... 学生兴趣的培养与情感的调动对于体育教学来说至关重要。新时代的体育教学既要求教师传授课本技能与知识,还要求教师重视与探索学生身心的感受,两者必须紧密联系缺一不可。此外,教师有义务与责任调动学生积极性,以及激发学生的求知欲,进而主动积极的参与教学活动。本文就学生情感与兴趣的培养方法进行分析,探讨体育教学运动训练中兴趣情感的培养和调动,有效的开展体育教学的活动,进而在提高学生身体素质的同时提高体育教学的整体质量。 展开更多
关键词 运动训练 体育教学 兴趣情感 调动与培养
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百kHz重复频率卫星激光测距 被引量：1
9
作者 程少宇 龙明亮 +3 位作者 张海峰 吴志波 秦思 张忠萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期182-190,共9页
对卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)回波数与重复频率、脉冲能量及功率关系进行分析,表明单位时间内相同激光回波数,重复频率越高所需激光脉冲能量和平均功率越低;同时对SLR单次测量精度及标准点数据精度进行分析,表明标准点... 对卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)回波数与重复频率、脉冲能量及功率关系进行分析,表明单位时间内相同激光回波数,重复频率越高所需激光脉冲能量和平均功率越低;同时对SLR单次测量精度及标准点数据精度进行分析,表明标准点时长内测距点数越多,SLR标准点精度越高。提出点火脉冲群与门控脉冲群收发交替的工作模式,解决超高重复频率后向散射光噪声对激光回波干扰问题。开发多缓冲区存储模式,使测量软件数据实时处理与储存效率提升4~6倍。基于中国科学院上海天文台60 cm口径SLR系统,以快速事件计时器、脉冲群生成器、低噪声单光子探测器等,采用脉冲间隔5μs、单脉冲能量80μJ的皮秒激光,收发交替脉冲群模式下实现100 kHz重复频率低轨至高轨卫星的SLR测量,近地星Hy2b标准点精度达到28.55μm,远地星Galileo218标准点精度达到136.51μm,为发展更高重频和高精度空间目标激光测距提供了有效方法。 展开更多
关键词 卫星激光测距 重复频率 后向散射规避 激光收发交替
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