摘要：高超声速飞行器面临剧烈气动热问题,对飞行器热防护构成威胁,通过质量引射的主动热防护技术能够有效地降低壁面的摩擦阻力和热流,成为热防护研究的热点。然而,不同工质引射对高温高超声速层/湍流边界层流动的影响规律及区别仍不十分明确,是主动热防护设计亟须解决的气动问题。因此,本文拟选取二维平板模型,采用剪切应力输运(SST)湍流模型,开展考虑质量引射的降热减阻数值模拟研究,分析了3种不同引射工质(水蒸汽、二氧化碳、热解气体)对高温高超声速层/湍流流动的影响。计算结果说明:热解气体引射条件下,层/湍流激波层速度和温度分布差异明显。与无引射相比,3种不同工质引射气体均有效降低了湍流边界层处的速度与温度梯度,进而降低了壁面的摩擦阻力和热流,并且相较于其他2种工质,热解气体引射降热减阻效果最为显著。研究结果还表明:3种引射工质均使得雷诺应力大幅度提升,加剧了湍流的脉动。

摘要：The ZDPS-1A pico-satellites are the first satellites in China within the 1-10 kg mass range that are successfully operated on orbit. Unlike common pico-satellites, they are designed to be ＂larger but stronger＂ with more powerful platforms and unique payloads so as to bear a better promise for real applications. Through their space flight mission, the functionality and perform- ance of the two flight models are tested on orbit and validated to be mostly normal and in consistency with design and ground tests with only several inconforming occasions. Moreover, they have worked properly on orbit for one year so far, well exceed- ing their life expectancy of three months. Therefore, the space flight mission has reached all its goals, and verified that the design concept and the engineering process of the pico-satellites are sufficient in allowing them the desired functionality and perform- ance in, and the adaption to the launch procedure and the low-Earth orbit space environment. In the foreseeable future, the plat- form together with the design concept and the engineering process of the pico-satellites are expected to be applied to more com- plicated real space applications.

摘要：残余应力对MEMS器件的力学性能、可靠性和寿命都有较大的影响。基于MEMS电容式加速度计,采用热结构耦合场分析方法,对热应力的影响进行了仿真分析,并和实验结果进行比较。结果表明热应力不是影响器件性能的主要因素,而仿真模型中未考虑到的一些物理因素和工艺误差则可能是主要因素。针对课题组加速度计的制备过程从工艺的角度提出了相应的改进措施,为加速度计温度补偿模型的完善以及改版设计提供参考。

摘要：边界层质量引射被认为是解决临近空间高超声速飞行器关键部位热防护问题和减小其飞行阻力的有效途径之一.然而,已有研究主要关注边界层质量引射对热流或阻力的单独影响,少有研究对边界层质量引射能够带来的降热减阻效果进行综合评估.针对高空高超声速层流条件下钝楔与钝锥外形的边界层质量引射降热减阻问题开展数值模拟研究,并采用多目标优化方法开展了边界层质量引射的分区流量优化设计,在满足减阻性能的同时,提高了整体的热防护效果,实现了给定冷却剂流量条件下的降热减阻综合性能优化.研究结果表明,层流条件下,边界层质量引射通过改变速度边界层和温度边界层能够显著降低壁面摩阻和热流.在单位面积引射质量流量为28.028 g/(m^(2)·s)时,对于钝楔外形,采用均匀引射方案能够减阻3.60%,同时峰值热流下降12.06%,而采用分区优化方案能够将减阻效果提高到4.30%,同时峰值热流下降91.01%;对于钝锥外形,采用均匀引射方案会造成阻力增大2.60%,同时峰值热流仅下降8.57%,而采用分区优化方案能够在减阻19.75%的情况下同时将峰值热流降低99.95%.

摘要：为了将《工程力学》建设成一流课程,首先创新教学理念,并提出从分层教育、课程思政、教学评价、教学方法、教学组织5个途径得以实现。其次,提出全程育人和全方位育人的教学目标。然后从工程结构设计贯穿始终的理论体系、与力学课程有机结合的思政体系、基于结构设计大赛的实践体系三个方面对教学内容进行创新性设计。此外,采取生动形象、丰富多彩的多种教学方法提升学生的学习兴趣和学习积极性。最后实行多尺度、全方位、全过程的评价模式。通过几轮实践,学生反响良好,这就为《工程力学》建设成一流课程奠定基础。

摘要：从优化算法、硬件结构和模拟结果入手,通过对CMOS图像传感器暗光环境下模数转换电路的优化设计,提出了一种暗光环境下性能提升的大动态范围非线性模数转换器的设计。在模拟电路模块完成了暗光优化图像处理算法,使暗光环境下光电转换数字码密度增大,在不增加额外芯片面积和功耗的同时,提高了CMOS图像传感器的暗光图像性能。

摘要：太空环境中的电离辐射会导致CMOS图像传感器性能退化,甚至造成永久性损毁。文章对CMOS图像传感器抗电离辐射加固技术进行了研究,从版图设计、电路设计等方面提出相应的抗辐射策略,并进行了总剂量和单粒子试验。试验结果表明,采用抗辐射加固技术设计制作的CMOS图像传感器具备抗总剂量和单粒子辐射能力,当总剂量达到100krad(Si)、单粒子辐射总注量达到1×10^7 p/cm^2时,器件的关键指标变化符合预期要求。

摘要：设计了一种用于CMOS图像传感器时钟产生的电荷泵锁相环（CPPLL）电路。基于0.18μm CMOS工艺,系统采用常规鉴频鉴相器、电流型电荷泵、二阶无源阻抗型低通滤波器、差分环形压控振荡器以及真单相时钟结构分频器与CMOS图像传感器片内集成。系统电路结构简洁实用、功耗低,满足CMOS图像传感器对锁相环低功耗、低噪声、输出频率高及稳定的要求。在输入参考频率为5MHz时,压控振荡器（VOC）输出频率范围为40~217MHz,系统锁定频率为160MHz,锁定时间为16.6μs,功耗为2.5mW,环路带宽为567kHz,相位裕度为57°,相位噪声为-105dBc/Hz@1MHz。

摘要：针对中值滤波导致部分图像细节损失和均值滤波出现模糊现象,设计了一种适用于椒盐和高斯混合噪声的自适应滤波算法。该算法先用最小邻域的均值和阈值判断噪声类型,然后使用加权中值滤波处理椒盐噪声,再利用拉普拉斯算子和相应阈值判断图像边缘细节,最后对高斯噪声进行加权均值滤波。实验仿真结果表明,从图像视觉效果来看,相比单独使用中值和均值滤波降噪,自适应滤波算法对图像的还原效果更好,图像细节保存较好,模糊程度相对较弱,图像更清晰。通过对比峰值信噪比(PSNR)和均方误差(MSE),对混合噪声进行处理时,滤波算法的PSNR和MSE值优于中值和均值滤波,有效还原了噪声图像。整个算法是在最小邻域空间进行,易于实现,对混合噪声的处理效果较好,为图像处理的系统集成化设计提供了技术支持。

摘要：针对传统自动曝光算法难以兼顾实时性和平滑性的缺点,设计了一种结合直接计算法和可变步长调节法的综合性算法,研究了算法原理,给出了算法流程。该算法可以通过改变步长参数,自由设定将图像亮度调节到目标亮度的时间,使其能够适用于各种不同的应用场合。在基于FPGA的CMOS图像采集平台上完成了算法实现,实验结果证明采用该算法可以使图像亮度快速平稳地接近理想亮度,成像效果很好。