直升机技术论文篇(1)

英文名称：Helicopter Technique

主管单位：江苏省国防科工委

主办单位：中国直升机设计研究所

出版周期：季刊

出版地址：江西省景德镇市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1673-1220

国内刊号：36-1141/V

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1972

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

联系方式

直升机技术论文篇(2)

关键词：直升机产品设计与工艺 装备并行设计 分析

中图分类号：TP13 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0064-01

直升机制造技术一直在不断革新，近年来更是发生了根本性变革。传统直升机制造方法大多为设计成型模板，然后根据模板进行样件、零件的制作和装配，而现在的制造技术已经更多趋于数字化，样机制作、装配技术等都已与计算机技术相联系。虽然新技术的应用对于直升机制造有很大的推动作用，但同时也要求了更高的工装设计和制造技术。

作为有高技术含量的产品，当采用新技术时，即代表旧有技术即将过时，所以在设计思想、技术和方法方面都需要相关人员有质的转变，只有接受直升机制作新技术的复杂化和综合化，才能做好转变工作。

1 传统直升机产品设计和工艺装备设计过程

传统直升机在设计中常常把产品设计和工装设计分离开，两者只有呈递关系，不具备并行关系。而设计流程主要为：当确定所研制直升机的总体方案后开始进行具体设计，具体设计后完成的图纸交由制造厂商，协调好制造工艺后由其进行制造。制造厂商的工装部门将图纸上的制造任务分解后分配给各个车间，进行分别制造。可以看出，直升机的产品设计、具体设计再到工装设计、产品制造是以流水线方式进行的，只有上一环完成才能进行下一环，这种方式虽没有错误，但是增加了时间成本。

直升机的设计和生产过程分以下几个阶段：

（1）根据对直升机的基本要求进行概念设计。

（2）当概念设计通过后，开始对直升机布局进行总体设计，并对主要零件结构等进行分别设计。

（3）总体设计完成后，要对直升机工作时的各项参数、性能规划、对工装的要求等进行详细的设计，最后以设计图纸作为结论。这是直升机设计方面最重要的阶段。

（4）在正式生产前要试制产品，并进行试验。

（5）试验通过后可以将设计定型。

（6）生产定型阶段。

（7）进入生产阶段，即制造厂商开始制造直升机，工装部门根据图纸分配给各个生产车间工装任务，由其制造其中一部分，最后将各个部分进行组装成型。

2 直升机产品设计与工艺装备并行模式的形成

传统直升机设计方法采用串行方式进行，一旦某个环节出现错误，必须按顺序返回上一层重新进行相应工作，明显增加了时间成本与设计人员的负担。

而在引入数字化技术后，直升机的设计工作就由串行变为并行，总体设计、结构设计、工艺设计等可以同时进行，并可以实时制定每一个产品的信息模型，在提高设计效率和质量的同时降低了研制成本。

随着直升机型号、功能不断增加，建造周期不断压缩，传统串行设计、制造模式已经不能适应现代的节奏。唯一的解决方案就是合作。多个部门共同设计、多个厂商共同制造直升机可以大大提高效率。作为这种合作模式保障的就是一个共享资源、信息的协同工作平台，这种信息化平台可以使多个不同地方的人共同探讨设计或制造问题，同时实时跟踪进度，查询信息，使设计和制造工作有条不紊地进行。这种设计和制造方法实现了并行化，多个不同的项目同时进行，与串行方法相比，这种方法不但提高了效率，而且在出现问题后可以在同一层内查找、解决问题，不必返回上一层或更上层，更是不同专家、工程师共同解决，对于解决问题的质量和彻底性都有很大帮助。

3 传统设计流程与现行并行工程设计方法存在的不足

经过多年的直升机制造实践，传统设计方式已经形成了比较成熟的理论和相应的规范，这样在直升机设计时就有了更多的参考。但是，这种设计方法采用串行方法设计直升机，每一步骤都很繁琐，当完成几个步骤后，不但耗费了大量时间，而且设计人员也会感到疲惫，从而影响以下步骤的设计质量，这种问题在传统直升机设计中不可解决。

另外，传统设计方法的技术有限，工装设计中，设计人员仅凭大脑很难完整想象出各个零件形状及空间上的位置关系，这样在干涉检查中就不能做到全面检查，不但很难提出设计优化方案，甚至会遗漏有问题的设计。

从以上可以看出，传统工装设计的质量不高、效率较低，而采用CAD技术对直升机全机外形和内部结构作数字化模型是新型技术。但是这种技术应用在这一领域也存在很多不足：

第一，不能完全满足工装设计思路。

第二，由于直升机零件的规格、尺寸等并不是一成不变，即找不到标准模型，所以只能二次开发软件进行具体工装的三维数字化定义，效率还是达不到人们的期望。

产品和工装设计并行是应对直升机研制周期越来越短的好方式，但是由于市场、客户要求、采用新材料等原因，直升机从概念设计到定型之间难免会出现改动，因此在工装设计上也要一并修改。

工装设计变更一般分为两种：

第一，直升机内部一个小零件的增加、删除或者形状的改变都可能导致总体设计的改变，这时工装布局结构就要重新设计。

第二，对于直升机相应部件的尺寸更改，工装设计时相应的结构、位置等也要更改。

4 结语

通过将直升机产品设计、工装设计的并行性和串行性相比之后，我们会发现并行方法大大优于传统串行方法，不但节省时间成本，而且能够提升直升机质量，并行性设计方法会是以后很长一段时间内的主流方法。

在看到并行性设计方法的好处后，我们不能忽视这种方法是建立在数字化技术之上的，只有建立完善的协同工作平台，并利用相应数字化技术辅助设计工作，才能让这种方法发挥出应有的效果。

所以，各个企业、单位都要与时俱进，积极跟踪新方法、新技术，不断探索创新新的直升机设计、制造技术，从根本上提升自身的竞争力。

参考文献

[1] 崔晶，陈先有.直升机产品设计与工艺装备并行设计方法[J].航空制造技术，2013（6）.

直升机技术论文篇(3)

关键词：对外直接投资 研发投入 技术效率

引言

2002年我国提出“引进来”和“走出去”两种战略并举的发展道路，改变以往倚重“引进来”轻视“走出去”发展格局。在“走出去”战略的大力引导下，中国积极展开对外直接投资（Outward Foreign Direct Invest，简称OFDI）。2011年对外直接投资流量上升到746.5亿美元，居世界第四位。Mathews （2001）指发展中国家的国际扩张是由资源联动效应、杠杆效应和学习效应联合驱动，并且发展中国家OFDI不是运用优势，而且寻求优势。那么中国OFDI是否获得了预期的逆向溢出呢？是否提高了中国企业的技术能力？针对这些问题，赵伟（2006）等最先对二者之间的关系进行尝试性检验，结果表明中国OFDI对国内技术进步有微弱的促进作用。随后，王英和刘思峰（2008）认为OFDI具有反向溢出。陈恩等（2011）指出OFDI对本地区企业生产率具有积极促进作用。王恕立（2012）证明OFDI显著促进我国自主创新能力的提高，但促进作用具有一定的时滞性。李梅（2012）分析FDI和OFDI对我国全要素生产率的促进作用，结果表明FDI显著提升了我国全要素生产率，而对OFDI对国内技术进步的促进作用却非常微弱。李梅、柳士昌（2011）使用AR模型来度量人力资本、OFDI对技术逆向溢出的影响，实证结果OFDI没有促进我国技术效率的提升。

总体而言，OFDI逆向技术溢出效应结论相当不一致：OFDI没有提升我国技术进步（李梅和柳士昌，2011）、促进作用不明显（赵伟，2006；王英和刘思峰，2008；李梅，2012；）、促进作用显著（陈恩等2011；蔡冬青和周经，2012；王恕立，2012）。结论上的差异源于不同样本的选择、指标衡量方式的不同以及具有差异的估计方法。首先，中国OFDI的流量或存量上升幅度大，所以对于面板数据来说，使用考虑到OFDI最近变化趋势的面板数据将会使结论更准确。其次，不同行业OFDI逆向技术溢出具有较大差异，在进行统计分析时，若没有考虑到行业异质性，得出的结论可能不稳定。本文试图扩展这方面的研究，运用2004-2011年不同行业投入产出数据考察不同行业技术效率的差异，以及OFDI在不同行业中技术溢出的差异性。

模型设定及数据说明

（一）全要素生产率测定

本文运用基于数据包络分析（DEA）非参数估计—曼奎斯特（Malmquist）生产率指数法来测算全要素生产率，Malmquist指数法不需要设定具体的函数形式，没有严格行为假设，从而有效地避免了函数设定错误带来的偏差；可以弱化数据质量对结果的影响，Malmquist指数相当于做了一阶差分，同行业同方向的变化被消除；可实现对全要素生产率（Total Factor Productivity，简称TFP）的分解，寻求技术效率或者技术进步上升、下降的趋势。

该方法的基本原理是将每一个行业当成一个生产决策单位（Decision Making Unit，简称DMU），根据Fare（1994）的DEA方法来构造每一个行业的生产前沿面，用来评判每一个DMU单元的效率状态。落在前沿面上的DMU具有技术效率，而落在前沿面内部的DMU存在技术无效率。

（二）模型设定

考察影技术效率与其他因素的关系，设定以下模型：

（1）

（2）

ofdiit代表i行业在第t年OFDI存量，rdit表示i行业在第t年R&D存量，hcit代表i行业第t年的大专以上教育的人员比例、fdiit是指i行业t年实际利用的外商直接投资额，rdi，t-1、ofdii，t-1、fdii，t-1指滞后一期的值。

（三）数据来源及处理

行业产出投入变量，以行业增加值作为产出变量，用每个行业各自行业增加值指数进行平减，固定资产投资和劳动力人数为投入变量，用固定资产投资指数进行平减，数据来自《中国统计年鉴》以及中经网。OFDI存量数据源于《2011对外直接投资公报》，R&D存量数据源于每年的《中国科技统计年鉴》，hc数据来自《中国劳动力统计年鉴》。

统计并实证结果

（一）统计结果

根据表1数据，从产业划分来看，可知第三产业的平均技术效率变化为0.9996，低于第一产业和第二产业的技术效率变化1.008和1.0018，因此第三产业的技术效率相对较低，可能是因为我国第三产业起步较慢，相应的研发投入相对较少，OFDI开展得较晚，因此服务行业技术效率较低。

（二）实证结果

运用stata计算模型，对模型1、2、3、4进行了固定效应和随机效应的判断，模型1、2、3、4中F检验的结果说明固定效应优于OLS，LM检验说明随机效应优于OLS估计，结合Hansman检验的结果，可知模型1、2、3均拒绝随机效应，模型4接受随机效应。模型1、3为全样本估计，模型2、4是针对第三产业的估计（见表2）。

模型1显示OFDI可以促进技术效率的提升，模型2中OFDI滞后一阶变量对技术效率的提升显著，说明OFDI对技术效率提升作用具有长时间的持续性。对技术创新机制相对健全、产权保护相对完善的东道国进行投资时，可以促进子公司技术创新的动力。

模型1中 R&D存量也是技术效率提升的重要来源之一，比较模型1和2lnofdi、Lnrds_1的系数以及模型3和4 Lnofdi_1、Lnrds_1的系数，经过T检验证明以上系数差异具有显著性，系数差异表明OFDI对第三产业技术效率的提升高于整体，R&D投入对技术效率提升低于整体。这表明相对于第一、二产业来讲，OFDI对第三产业促进作用高于第一、二产业，自身R&D投入对第三促进作用低于第一、二产业。从行业竞争上看，第二产业通过技术引进和设备更新提高技术效率，而第三产业的核心竞争更加依赖于经营管理模式，所以相对于第三产业而言，OFDI的影响作用会更明显，第一、二产业中R&D作用更突出。

根据模型1和3可知，外商直接投资对技术效率具有负向影响，滞后项对技术效率的影响不显著。外商直接投资负向效应可以这样认为：首先，外商进入东道国后，为了保证技术垄断优势持久获得垄断利润，会限制自身的专有技术和专有知识流向东道国，尤其是在知识产权保护不完善的国家；此外，外资进入后加剧市场竞争，产生“市场窃取”效应，挤占一些内资企业生存空间，可能使内资企业陷入主导权失控以及人才流失困境，一定程度上抑制了内资企业的研发活动开展和创新能力的提升。

人力资本对技术效率产生了负向的影响，这可能是我国经济增长的主要方式还是资本要素推动，在生产过程中对物质资本的投资力度大大高于人力资本的投资，有可能造成物质资本对人力资本的“挤出效应”。

结论与政策建议

（一）结论

本文运用DEA-Malmquist方法核算出我国18个行业技术效率变化，并针对影响技术效率的因素作出分析，得出以下结论：

整体而言，我国所有行业技术效率呈现出提升的趋势，第三产业技术效率低于第一、二产业，但是第三产业中个别产业技术效率大幅度提升，其中增长最快的是批发零售业，批发零售业技术效率的增加源于对外直接投资和市场竞争，激烈的市场竞争使得企业不断提升技术效率来减少竞争威胁，大规模的OFDI通过学习效应提升了企业经营管理能力。

OFDI当期可以实现一定的技术溢出，而OFDI滞后性表现更显著。OFDI在以下几个方面来促进技术效率的提高：一是在技术创新机制相对健全、产权保护相对完善的东道国可以促进子公司技术创新的动力；二是通过产业关联和积聚效应额外吸收当地R&D溢出；三是通过跨国并购方式OFDI可以直接获得国外公司的技术以及技术人员，在整合、消化的基础上实现技术创新。这些过程中技术溢出不是当时立马发生，企业需要一个整合、消化、吸收等一系列的适应和创新过程，OFDI表现为持续性效应更明显。

R&D投入对技术效率的提升具有显著作用，且对第一、二产业提升强度高于第三产业。从行业竞争上看，第二产业通过技术引进和设备更新提高技术效率，而第三产业的核心竞争更加依赖于经营管理模式，所以第一、二产业中R&D作用更突出。

（二）政策建议

技术效率很大程度上体现了企业技术利用程度和管理能力水平，技术效率的提升对我国创新能力和产业结构调整都具有重要意义。为了进一步提升技术效率，有必要加大研发投入，同时支持企业开展对外直接投资。同美国、日本等世界科技强国相比，我国的R&D 投入明显不足。在陷入“中等收入”陷阱时，改变经济增长方式，进行产业结构调整都需要提升R&D 投入，通过提升R&D 投入形成“研发增长-自主创新-技术效率提高”可持续发展方式。

同时，鉴于OFDI对第三产业技术效率的提升高于第一、二产业，在进行OFDI时，有必要进行适当的产业结构调整，更加支持服务业走出去，为我国服务业对外直接投资提供一定的政策支持，减少审批程序，促进服务业技术效率提升。

参考文献：

1.赵伟，古广东，何元庆.外向FDI与中国技术进步：机理分析与尝试性实证.管理世界，2006（7）

2.王英，刘思峰.中国ODI反向技术外溢效应的实证分析.科学学研究，2008，26（2）

3.陈恩等.企业生产率与中国对外直接投资相关性研究—基于省际动态面板模型的实证分析.经济问题，2012（1）

4.王恕立，李龙.外向FDI影响中国自主创新的机制及实证检验.世界经济研究，2012（7）

直升机技术论文篇(4)

关键词：雷达；目标识别；模式识别；高分辨

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）30-6877-02

现代战争对信息获取设备特别是雷达的要求越来越高。雷达的探测威力要求越来越高，探测的参数越来越多[1]，同时，对探测目标的属性的识别要求也越来越高[2]——具备一定的目标识别能力是现代雷达的必备能力。目标识别能力对于部署于我国边境的雷达而言需求更加迫切，对于工作于海边的雷达而言，识别能力，又是重中之重。这是因为海面很多民用渔船未能装应答设备，如AIS等。雷达应能区分这类目标与敌对目标，防止出现误伤。这就对雷达的识别能力提出更高的要求。目标识别对现代雷达而言是一项重要课题，也是现代雷达研究的一个方向，已被确定为雷达的最重要性能之一[3]。

1 目标类型及对识别的要求

雷达目标的分类方式很多。为便于进行目标分类分析，该文将目标分如下三类：空气动力目标、弹道导弹目标和面目标。空气动力目标指的是飞机（固定翼、直升机）、巡航导弹、反舰导弹、无人机等，这类目标的一个重要特性是利用气动升力飞行，其速度一般为亚音速或超音速。弹道导弹类目标特指一类导弹，通常没有翼，在燃料燃烧完后只能保持预定的航向飞行——其后的航向由弹道学法则支配。为了覆盖广大的距离，弹道导弹必需发射得很高，进入空中或太空，进行亚轨道宇宙飞行；对于洲际导弹，中途高度大约为1200公里，速度一般可达每秒千米以上。面目标指的是在地面、海面上行驶的目标，一般指的是舰船、汽车、火车、掠海飞行器等。这类目标的一个重要特性是速度很慢。

在以上三大类目标之下，仍可进行更为精细的分类，如空气动力目标中的飞机还可以分为战斗机、运输机、轰炸机等；巡航导弹之下，还可分为反舰巡航导弹，对地攻击巡航导弹等，详细分析如下。

1）空气动力目标 。

飞机：分为民用飞机、军用飞机。民用飞机包括：大型飞机、中型飞机、小型飞机。军用飞机可分为：战斗机、攻击机、轰炸机、歼击轰炸机、侦察机、运输机、教练机、预警机、电子战飞机、反潜机等。

无人机：无人机一般按续航时间和航程的长短，可分为四大类型：长航时无人侦察机、中程无人侦察机、短程无人侦察机和近程无人侦察机。

直升机：一般包括如下几类，武装直升机 ，运输直升机，反潜直升机（一般都是舰载，驱逐舰和大型护卫舰后甲板上停放），侦查直升机，轻型攻击直升机。另外，在一些民用场合，还活跃着警用巡逻机。这类直升机以轻型为主，乘员2-4人，主要用于城市空中巡逻。

巡航导弹又称飞航式导弹，靠的是喷气发动机的推力和弹翼的气动升力实现巡航之目的。一般分为：战略巡航导弹、远程战术巡航导弹、反舰导弹、空地导弹等。

2）弹道导弹目标。该类导弹主要用来打击已经预定好的大目标（比如要求对某城市实施核攻击），导弹从地面发射到空中，然后飞出大气层，到达预定位置或轨道后在穿过大气层后击中目标，一般按射程分为如下几类：洲际弹道导弹（ICBM）： 射程在8000 km以上；远程弹道导弹（IRBM）：射程在3000km 和 8000 km之间；中程弹道导弹（MRBM）： 射程在1000km和 3000 km之间；短程弹道导弹（SRBM）：射程 在 1000 km以内。

3）面目标。面目标可以分为以下几类，海面目标（指的是各种舰船）、陆地目标（汽车、火车等）和地物。这类目标识别的最主要的任务是识别海面目标。舰船一般分为军舰、商船、渔船、小艇等。近些年伴随反恐的需求，地面目标的分类识别也引起了人们的关注。

目标分类与识别的任务就是实现上述目标的分类与识别，重中之重是识别出军用目标，以便及时全面地了解战场态势信息，为战斗赢得主动权。但这是一项很难完成的任务。该项研究受到了世界各国的重视。

2 雷达目标的分类识别的途径

目标分类识别已走过了三个阶段。最先的分类识别靠的是人工，识别的效果取决于操作员的能力。这一阶段主要靠的是读取雷达的原始回波，结合目标的点迹、航迹数据，给出目标的性质。这种识别能力对操作人员的要求极高，另外，可以识别的目标数量也很有限，一次只能识别一个。第二个阶段的识别主要靠数字技术、计算机技术的实现识别能力的提升。雷达可以测量的参数越来越多，从最初的两坐标（距离、方位）到三坐标（距离、方位和仰角），甚至到四坐标（距离、方位、仰角和多普勒速度）。第三阶段始于大规模集成电路和模式识别技术，由于军事需求对目标识别的要求越来越高，人们不仅想要知道目标类型，甚至还要知道目标的详细性质。因此，人们又提出了宽带识别技术，如一维距离像和ISAR技术。同时，引入先进模式识别理论，实现目标更为精准的识别。

分类识别是目标检测的深化和发展。雷达根据回波信号与噪声或杂波能量的显著性水平，结合雷达信号的空间、时间的相互关系，检测得到目标的参数。这些参数可分为三类：运动学参数、本征参数和模式参数。运动学参数主要有距离、距离变化率、方位、高度、高度变化率、多普勒速度、多普勒速度变化率等。本征参数主要有雷达回波截面积，目标尺寸，目标形状，回波相位。模式参数则是目标更加细微的组成要素，如散射点的位置及分布形式。

运动学参数一般用于窄带目标识别，这些参数最容易得到，一般的雷达可以通过直接或间接测量得到。它们是雷达分类识别必备的条件。由于这些参数得到的是目标高度简化的信息，对目标识别而言，是远远不够的。为了识别目标，作战部队不得不通过其它途径进行信息融合，甚至是合作识别。现代战争是复杂电磁环境下的战争，要素多，环境杂，信息瞬息万变。因此，提高雷达自身的目标分类识别能力是一项紧迫的任务。

提高目标分类识别能力一般有两条途径：挖掘现有装备的潜力、提升技术能力。前者可通过引入了模式识别技术，通过聚类、神经网络分析等技术对窄带信息进行充分融合、优化以期获得关于目标特性的更为精细的信息，从而达到目标分类识别的目的。这些参数是用于分类识别目标的基础。后者的主要目的是得到更为清晰的本征参数，从而实现目标识别。本征参数更多地通过原始回波得到。这种参数对目标的描述更加清楚，对于目标分类识别的帮助更大，但在实现上所需要的代价更大。模式参数则是本征参数的更进一步的细化。现代雷达一般采用超宽带技术，甚至是ISAR技术实现本征参数和模式的提取。

3 雷达目标分类识别方法

雷达的分类过程：根据获取的参数，建立特征向量，通过模式识别的办法，分析特征向量，对目标进行分类识别。雷达上常用的办法一般有以下几种：贝叶斯分类，D-S分类，决策树分类，准则分类，神经网络分类，联合分类。这些分类方法均识别合窄带识别。

贝叶斯分类技术是一种基于后验概率的分类技术。这种分类方法需要预先知道目标对应特征出现的概率及检测到该型特征时，目标出现的概率。这些数据的获得需要进行大量的统计与分析。贝叶斯分类虽然理论完备，但在实际工作中操作难度大，因为需要大量的积累。

D-S证据理论使用证据，可信度及概率集等参数进行分析。通过计算目标的概率集值，可以得到该目标与可能目标的相似度，从而推定该目标是某一个目标。由于检测的目标很可能不是事先假定的目标，D-S证据理论在目标分类上并不是最佳的，只能算做是一个临时措施，或针对某一特定目标识别。

决策树分类是一个定性的方法，该方法根据一个事先确定的体系进行分类，如对目标的分类通常定义为“小目标”、“大目标”，“快目标”、“慢目标”，“空中目标”、“海面目标”等。准则分类的处理方法与决策树分类相似，但结论更加明确。这两种分类技术的精度低，没有完备的理论支持，但对计算资源的需求很小，因而得到很广泛使用。

神经网络分类则是通过采用BP网络、Hopfield网络等技术，利用人工训练的办法，实现目标的识别，该技术的理论分析充分，实现难度相对较小，但识别的性能在实践中未得到充分的验证。该技术的难点在于训练参数和网络的结构设计。

联合分类是综合上述若干种分类技术的分类方法。

4 提高现有雷达目标识别的建议

根据前文分析，建议从两个方面入手。充分利用窄带参数，提高雷达目标分类识别能力；提高雷达的分辨能力。

1）充分评价测量参数的信息，设计优化识别向量。现役雷达绝大多数为窄带雷达，主要测量的参数为距离、方位、仰角、速度、多普勒速度等。另外，还可深挖原始回波信息，如：回波强度，回波形状，回波频谱。其中后者在以往的探测中使用的很少。 根据基本的测量参数，可以导出一些参数，如距离变化率、高度变化率、速度变化率等。可以看出用于识别目标的参数很多，信息量很大，如何对这些参数进行组合优化，以提高识别目标的能力是一项重要的技术。该技术花费小，易实现。

2）引入高分辨技术。精细的分辨无疑是目标识别最为直接、最为可靠的途径。高分辨技术可以形成目标的一维距离像、二维成像甚至是三维成像。一维距离像可以通过采用超宽带技术实现，二、三维成像可以通过ISAR技术实现。高分辨雷达对目标的探测是一个面或者体分布信息。面或体信息给出的信息量远远大于一个点给出的信息量，更有利于目标的分类与识别。这项技术需要对现役雷达进行大改造，代价大，应在新研或改造的雷达上使用。

另外，为提高雷达目标识别能力，还可以通过现代信号处理技术、模式识别技术和人工智能技术，充分挖掘雷达信号的内在信息，提高目标识别的可靠性。

5 结束语

本文总结了雷达探测的目标类型。给出了各种类型目标的基本特性，分析了雷达目标识别的需求，回顾了用于目标识别的一些主要技术及其实现方法，比较了各种识别技术的优劣，最后，提出了提高目标识别能力的建议。目标识别对现代战争至关重要，该项工作尚处于起步阶段，随着越来越多的技术投入使用，雷达目标识别能力将会得到很大的提高。

参考文献：

[1] 潘镜芙.水面舰艇和舰载雷达的发展展望[J].中国雷达，2001（2）：1-8.

直升机技术论文篇(5)

摘要：从整体上来看，我国的经济发展速度和能源供给的增长速度不是同步，前者要快于后者，所以能源供给难题就成为了制约我国持续快速发展的瓶颈难题。开源（开发新能源、增加能源供给量等）和节流（提升能源效率、节约能源等）是处理能源供给不足难题的两种重要方法。变频节能技术作为一种重要的“节流”方法受到我国政府和各个生产领域的重视。我国的煤炭生产企业有着巨大节能潜力，应用变频节能技术则可以可行挖掘这种潜力。在文中，笔者首先了研究了变频节能技术，之后重点研究了中变频节能技术在煤矿机电设备中的应用。

关键词：煤矿；机电设备；变频节能技术；应用

变频节能技术作为一种重要的“节流”方法受到我国政府和各个生产领域的重视。以煤炭生产企业而言，矿井中全部生产系统所消耗的电力约占整个煤炭生产企业的80％至90％。就现在的生产实际来看，煤炭生产企业有着巨大的节能潜力，比如，在矿井没有应用变频节能技术之前，水泵、风机的平均运转效率比力低，一般均低于50％；又如，矿井中动力负荷变化大的机电设备（矿井提升机、采掘运输机、空压机等）在启动、加减速、制动等方面有着巨大的节能空间。恰好是由于变频节能技术拥有着优秀的变频调节功能和显著的节能减排效果，因而在我国矿山中获得了广泛地应用。随着技术的稳定性越来越好、成熟度越来越高，其应用范围和领域也必将继续扩大。

一、绪论

变频调速原因是应用电力半导体器件的通断作用，把电压和频率固定不变的工频交流电变更为电压或频率可变的交流电，一般把这种电能控制装置称为“变频器”。变频调速便是经过改变电动机电源频率实现速度调节的。变频器主要采用“交直交”方式，先把工频交流电源经过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不行控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM（脉冲宽度调制）波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。PWM控制技术不停是变频技术的核心技术之一［1］。

从变频技术诞生到现在，它取得很大的发展和进步。控制基本理论的发展为变频节能技术提供了基本理论支持，电力电子技术的进步则为变频技能（对动作方式的一种概括，是按一定的方式反复联系或模仿而形成的熟练的动作）技术提供了技术支持，两者的共同作用让变频节能技术取得了很大的发展和进步。具体来说，其发展和进步主要表现在下面几点：第一，在控制基本理论方面，大幅度改进了频比（U1/f）控制模式［2］，并且，生产实践中也广泛应用了转矩直接控制模式与矢量控制模式，在控制基本理论的发展趋势方面，人工神经网络（网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的）和模糊自优化控制会是今后的分析重点。第二，在功率器件方面，GTR和IGBT将会是现在的主流，IPM（智能功率模块）的开发和应用必然会成为今后的发展趋势。第三，在调速系统方面，该系统具有越来越高的集成程度，以单片机的应用为重要环节，DPS（数字信号处理器）、RISC（精简指令集计算机）等获得了广泛地应用，现在最新的研究整个成果是ASIC（高级专用集成电路）［3］。最后，在功能方面。高度的综合化和操纵的智能化是变频器的发展趋势，在完成基本的调速功能操纵之外，并且还能够进行通信、可编程序和参数辨识等应用功能的操纵。

二、常规式变频器在煤矿机电设备中的运用

普通变频器在煤矿其他生产领域运用更加普遍，其功能除降耗节能之外，也注重向系统控制的灵活性、智能化、远程控制、简单易操纵等方向发展。

比如，我国某煤矿改造和升级了洗煤厂的给煤机，以往的手动闸门控制模式被现在流行的变频驱动模式所取代，在变频器的选择方面，选用采用模块化设计技术的多功能变频器［4］。该变频器具有以下特征：拥有标准化的参数结构和标准化的调试软件；拥有模拟量输入/输出功能、数字量输入功能、继电器输出功能；通讯接口为系统集成，不但安全便捷，并且操纵、控制等也非常灵活，并且也具有十分好的用户界面。总体看来，变频技能（对动作方式的一种概括，是按一定的方式反复联系或模仿而形成的熟练的动作）技术在我国的煤炭生产企业中拥有巨大的应用潜力，将其应用于各种机电设备当中，必然会获得很好的节能效果。

三、交流四象限变频器在煤矿机电设备中的运用

在煤炭生产整个过程中所需的各种采掘设备当中，必要面临频繁的调速、起停操纵，尤其是输送机、提升机和电铲等。频繁的调速、起停操纵必要变频器可以进行四象限工作。四象限变频器的主要工作原理是：变频器把整流电路由原来的全波整流桥改为由IPM（智能功率模块）构成的可控整流桥，当电机处于电动状态时，四象限变频器的控制与两象限变频器的工作是完全一样的，当电机处于发电状态时，四象限变频器中原来的逆变电路将作为整流电路工作，而原来的整流电路则作为逆变电路工作，达到将电机产生的电量回馈到电网的目的。

比如，某煤矿的电牵引采煤机采用了回馈制动四象限变频器，综合生产实际来看，采用了回馈制动四象限变频器的电牵引采煤机，可以可行调节工作面较大制动力矩，并且，牵引速度几乎不受影响，机器也未产生下滑跑车难题。

交流四象限变频器在提升机中的运用方面。采用交流四象限变频调速系统的变频防爆提升机，其显著特征便是，控制模式变化为无速度传感器矢量控制模式，四象限运行，并且具有全面的保护对策，比如过流保护、过压保护、欠压保护和电机缺相保护等。

交流四象限变频器在胶带输送机和电铲中的运用方面。应用阴象限变频调速技术之后，可行处理了采用液力耦合器装置时下行运输皮带机在启动、运行、制动中形成的电机失控。变频器随时将电机产生的负力回馈到电刚中，减少发热损耗，处理了机械系统及电气系统的难题，延长了设备的应用寿命。电铲（挖掘机）的工作条件恶劣，尤其是爆破不好时，挖根底作业更加困难，大载荷和堵转难题常常出现，采用变频技术也可行缓解了过大的载荷。

四、结束语

我国具有数量巨大的煤矿及其相关的机电设备，在煤炭生产企业当中应用变频技术具有非常大的潜力和非常好的发展前景。倡导节能化发展，应用变频技术来实现煤炭生产企业的节能是今后煤炭企业必然会采取的节能办法之一。

变频节能技术拥有着优秀的变频调节功能和显著的节能减排效果，以上长处也增加了我国煤炭生产企业采用变频节能技术的动力。展望未来，随着变频节能技术的稳定性越来越好、成熟度越来越高，其应用范围和领域必将继续扩大。

参考文献：

［1］ 温玉婷. 变频节能技术在煤矿的应用［J］. 电气开关，2011，（02）：156－157.

［2］ 栗广亮. PLC和高压变频器在矿井提升机中的应用［J］. 中国设备工程，2009，（03）：100－102.

直升机技术论文篇(6)

关键词：煤矿 机电设备 变频节能技术 应用

变频节能技术作为一种重要的“节流”方法受到我国政府以及各个生产领域的重视。以煤炭生产企业而言，矿井中全部生产系统所消耗的电力约占整个煤炭生产企业的80%至90%。就目前的生产实际来看，煤炭生产企业有着巨大的节能潜力，例如，在矿井没有应用变频节能技术之前，水泵、风机的平均运转效率比较低，一般均低于50％；再如，矿井中动力负荷变化大的机电设备（矿井提升机、采掘运输机、空压机等）在启动、加减速、制动等方面有着巨大的节能空间。正是因为变频节能技术拥有着优秀的变频调节功能和显著的节能减排效果，因而在我国矿山中获得了广泛地应用。随着技术的稳定性越来越好、成熟度越来越高，其应用范围和领域也必将进一步扩大。

1.引言

变频调速主要是利用电力半导体器件的通断作用，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电，一般把这种电能控制装置称为“变频器”。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。变频器主要采用“交直交”方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM（脉冲宽度调制）波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一[1]。

从变频技术诞生一直到今天，它取得很大的发展和进步。今天，控制理论的发展为变频节能技术提供了理论支持，电力电子技术的进步则为变频技能技术提供了技术支持，两者的共同作用让变频节能技术取得了很大的发展和进步。具体来说，其发展和进步主要表现在以下几个方面：首先，在在控制理论方面，大幅度改进了频比（U1/f）控制模式[2]，同时，生产实践中也广泛应用了转矩直接控制模式与矢量控制模式，在控制理论的发展趋势方面，人工神经网络以及模糊自优化控制会是今后的研究重点。其次，在功率器件方面，GTR和IGBT将会是目前的主流，IPM（智能功率模块）的开发和应用必然会成为今后的发展趋势。再次，在调速系统方面，该系统具有越来越高的集成程度，以单片机的应用为契机，DPS（数字信号处理器）、RISC（精简指令集计算机）等获得了广泛地应用，目前最新的研究成果是ASIC（高级专用集成电路）[3]。最后，在功能方面。高度的综合化和操作的智能化是变频器的发展趋势，在完成基本的调速功能操作之外，还可以进行通信、可编程序以及参数辨识等应用功能的操作。

2.常规式变频器在煤矿机电设备中的运用

普通变频器在煤矿其他生产领域运用更加普遍，其功能除降耗节能之外，也注重向系统控制的灵活性、智能化、远程控制、简单易操作等方向发展。

例如，我国某煤矿改造和升级了洗煤厂的给煤机，以往的手动闸门控制模式被目前流行的变频驱动模式所取代，在变频器的选择方面，选用采用模块化设计技术的多功能变频器[4]。该变频器具有以下特点：拥有标准化的参数结构和标准化的调试软件；拥有模拟量输入/输出功能、数字量输入功能、继电器输出功能；通讯接口为系统集成，不仅安全便捷，而且操作、控制等也非常灵活，同时也具有良好的用户界面。总体看来，变频技能技术在我国的煤炭生产企业中拥有巨大的应用潜力，将其应用于各种机电设备当中，必然会获得很好的节能效果。

3.交流四象限变频器在煤矿机电设备中的运用

在煤炭生产过程中所需的各种采掘设备当中，需要面临频繁的调速、起停操作，尤其是输送机、提升机以及电铲等。频繁的调速、起停操作需要变频器可以进行四象限工作。四象限变频器的主要工作原理是：变频器把整流电路由原来的全波整流桥改为由IPM（智能功率模块）构成的可控整流桥，当电机处于电动状态时，四象限变频器的控制与两象限变频器的工作是完全一样的，当电机处于发电状态时，四象限变频器中原来的逆变电路将作为整流电路工作，而原来的整流电路则作为逆变电路工作，达到将电机产生的电量回馈到电网的目的[5]。

例如，某煤矿的电牵引采煤机采用了回馈制动四象限变频器，综合生产实际来看，采用了回馈制动四象限变频器的电牵引采煤机，能够有效调节工作面较大制动力矩，同时，牵引速度几乎不受影响，机器也未产生下滑跑车问题。

交流四象限变频器在提升机中的运用方面。采用交流四象限变频调速系统的变频防爆提升机，其显著特点就是，控制模式转变为无速度传感器矢量控制模式，四象限运行，同时具有全面的保护措施，例如过流保护、过压保护、欠压保护以及电机缺相保护等。

交流四象限变频器在胶带输送机以及电铲中的运用方面。利用阴象限变频调速技术之后，有效解决了采用液力耦合器装置时下行运输皮带机在启动、运行、制动中形成的电机失控。变频器随时将电机产生的负力回馈到电刚中，减少发热损耗，解决了机械系统及电气系统的冲击问题，延长了设备的使用寿命。电铲（挖掘机）的工作条件恶劣，尤其是爆破不好时，挖根底作业更加困难，大冲击载荷以及堵转问题经常出现[6]，采用变频技术也有效缓解了过大的冲击载荷。

4.结束语

我国具有数量巨大的煤矿及其相关的机电设备，在煤炭生产企业当中应用变频技术具有非常大的潜力和非常好的发展前景。倡导节能化发展的今天，利用变频技术来实现煤炭生产企业的节能是今后煤炭企业必然会采取的节能举措之一。

变频节能技术拥有着优秀的变频调节功能和显著的节能减排效果，以上优点也增加了我国煤炭生产企业采用变频节能技术的动力。展望未来，随着变频节能技术的稳定性越来越好、成熟度越来越高，其应用范围和领域必将进一步扩大。

参考文献：

[1]温玉婷.变频节能技术在煤矿的应用[J].电气开关，2011，(02)：156-157.

[2]栗广亮.PLC和高压变频器在矿井提升机中的应用[J].中国设备工程，2009，(03)：100-102.

[3]丁卫东.高压变频调速装置在引风机上的应用和节能分析[A].节能环保和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C]，2007：203-204.

[4]雷振廷.变频节能技术在我国煤矿机电设备中的应用[J].科技资讯，2008，(34):133-134.

直升机技术论文篇(7)

【关键词】 应答机 广播式自相关监视技术 空中交通警戒防撞系统。

Surveillance technology on helicopters

Yang yang China Helicopter Research and Development Institute， Jingdezhen 333001

【Abstract】In order to provide surveillance for areas not covered by conventional rader ，according to the present situation of the TDR in China helicopter， this paper discusses the application requirements of ADS-B and TCAS on helicopter and present specific program specific program. The technology has high precision and strong monitoring ability， which is suitable for air traffic service in high density area. It effectively solve and avoid the drawbacks of the raditional inquiry response regulation and become the main means of air traffic surveillance.

【Key words】Transponder，ADS-B， TCAS

一、引言

A/C/S模式答机是直升机必须装备的机载通信设备，用于向地面站报告本机信息，保障飞行安全，中国研发的直升机大部分都装备的是S模式应答机。广播式自动相关监视技术是以广播的形式将本机的方位、速度，本机S模式地址以及高度等信息以约每0.5s一次的频率发送给附近的飞机以及地面站，提示附近飞机进行避让的一种防撞方法，ADS-B技术可以通过S模式应答机实现，可以有效的保障飞行安全。

空中交通警戒防撞系统（Traffic Alert and Collision Avoidance System ，简称TACS）是以二次监视雷达SSR为基础，在1030MHz/1090MHz的频率上采用飞机之间的问答方式获得飞机之间的距离、高度等信息，来判断飞机之间是否会发生冲突威胁或者碰撞威胁，从而实现对邻近飞机的监视和防止碰撞。

二、直升机上的监视技术

2.1 A/C/S模式应答机

目前中国研发的直升机装备的应答机大部分都支持S模式询问功能，S模式（兼容A/C模式）应答机代码容量是A/ C模式的4千多倍，每架直升机分配有唯一的地址，应答机接收地面二次雷达发出的询问信号后，发出带有载机代码、地址、高度等信息给地面二次雷达。

应答机在良好的飞行环境下可以保障通信畅通，应答稳定，一旦飞行条件恶劣，如飞行区域山脉蜿蜒，建筑物高耸，很难保证应答效率。如某型民用直升机在试飞过程中应答效率低，在500-1000米飞行高度时应答信号时有时无，在3000米高度背台飞行时信号丢失频繁，设计团队对此故障现象进行了详细测试分析，分析过程及结论如下：

a）地面雷达显示屏上应答数据在某时段丢失，并且数据丢失时间超过20s；

1.观察分析直升机的试飞线路

结论：在地图上分析试飞线路得出直升机在爬升过程中会受机场周围的山体遮挡，导致数据丢失。

2.分析应答机的试飞应答数据

结论：飞行过程中应答机在某些时段未收到询问信号，导致无应答数据，二次雷达盲区内应答机无法完成应答。

3.根据应答机天线周围环境做电磁兼容仿真分析

结论：应答机天线安装在机头底部蒙皮，根据电磁兼容仿真结果，天线方向图在水平面右侧方向出现较大凹陷，不满足设计要求，通过布局优化减少天线辐射在某一方向上的衰减，提高应答稳定性。

b）应答机最大试飞作用距离为120Km，不符合148Km作用距离指标。

1.测试机上射频电缆长度及衰减；

结论：应答机射频电缆实测为11米长衰减为3dB，通过优化布线、提高电缆传传输性能，改进后射频电缆为8.5米长衰减为1.2dB。试飞结果表明提高射频电缆指标后，应答机通信性能提高。

2.天线端口测试应答机发射功率；

结论：通过调整设备内部收发模块功放器件、电源模块输出等，测试应答机发射功率由原来的160W提高到260W；应答机发射功率提高后直升机在试飞过程中应答机通信效果稳定，作用距离达标。

2.2自动相关监视系统（ADS-B）

广播式自动相关监视（ADS-B）是国际民航组织ICAO正在推广的集通信、卫星导航和监视技术于一体的新一代技术，ADS-B系统由多地面站和机载站构成，通过飞机对外广播其位置、速度、经纬度等信息，并接受其他飞机的广播消息，达到飞机见的相互感知，进而实现对周边空域交通状况全面、详细的了解。

ADS-B系统在雷达覆盖区域，将作为雷达监视手段的有效补充，对其校准或补盲；在非雷达覆盖区域，将成为一种独立的监视手段。该技术与传统的雷达监视技术相比，具有监视精度高、距离远、价格低、易于安装等明显优势。

针对大部分直升机机型，使应答机与机上组合导航系统、大气数据计算机等交联，采集本机实时的经纬度、气压高度、真航向、磁航向、地速、升降状态、北京时间等导航信息，经应答机系统将这些信号格式转换为适应应答机系统传输的数据格式，由应答机天线下发至地面ADS-B接收站或其他配装ADS-B-IN的飞机。通过这种方式可以在短时间内以低成本的方式将我国直升机打造成具有ADS-B OUT功能的飞机，对我国实现空管监视技术起加速推广作用。

2.3空中交通警戒防撞系统（TCAS）

随着航空事业的迅速发展，空中交通密度日增，需要在传统的ATC的基础上提供飞行员的一种可靠的、机动的防碰撞措施，以提高空中交通的安全性。TCAS（Traffic Alert and Collision Avoidance System）是一种机载空中交通防撞系统，是以二次监视雷达SSR为基础，在1030MHz/1090MHz的频率上采用飞机之间的问答方式获得飞机之间的距离、高度等信息，来判断飞机之间是否会发生冲突威胁或者碰撞威胁，从而实现对邻近飞机的监视和防止碰撞。

2.3.1 TCAS系统组成

TCAS系统由以下几个功能模块组成：询问编码模块、应答译码模块、中央处理模块、S摸式应答机四个功能模块组成。

TCAS系统组成框图中央处理单元主要负TCAS咨询、启动询问模式、接收应答译码上报的目标信息以及在TCAS相互协调时控制S模式的应答信息；

询问编码模块主要的任务是负责发出询问信息，包括C/ S的全呼询问以及S模式的点呼询问，询问编码完成后将编码信息通过定向天线发出；

应答译码模块需要对对接收到的模式S/A/C进行译码，并生成报表信息（包括检测到目标的距离、方位、高度信息）上传中央处理单元；

S模式应答机的前端有收发天线，用于接收A/C/S模式询问并进行应答。

2.3.2 组合监视防撞系统

由于TCAS和ADS-B系统同在1030、1090MHz频段工作，TCAS可以利用ADS-B的广播信息直接获取目标飞机的位置和速度，而不需要对应答机进行询问，所以降低TCAS的询问重复频率，减少无线电干扰，在保持TCAS基本防撞功能的基础上，还提高了监视精度。

该组合监视技术是将ADS-B信息融入TCAS设备，充分利用现有的成熟的监视技术，该系统监视范围可分为两个区域；

a）ADS-B独立监视区域，从ADS-B监视范围以内到TCAS系统监视范围以外。

处在ADS-B独立监视区域的飞机，直接收该区域目标飞机的ADS-B广播信息，进行状态估计和航迹预测 。

b）TCAS和ADS-B组合监视区域，TCAS监视范围以内。

其中TCAS和ADS-B组合监视区域又可分为两部分。当被监视目标飞机进入组合监视区域时，在TCAS监视范围到警戒区之间，TCAS首先执行低频率的主动询问；当入侵飞机进入警戒区后，TCAS将恢复到每秒一次的完全主动询问。

三、结束语

本文阐述了应答机在我国直升机上的应用现状，引出广播式自相关监视技术和防撞系统的在直升机上的应用需求，并提出在直升机上应用ADS-B系统的具体方法，该方法在改变机上现有的应答机硬件配套基础上，实现向外部广播ADS-B报文信息。并论述了在直升机上应用TCAS和ADS-B组合监视的思想， 增加机载监视范围，增强了防撞功能。

但该组合监视系统还存在一些不足，其中一个主要的问题是接收到的ADS-B广播中有很多信息是防撞系统不需要的，这样将增加频带的使用，减少有用信息的传颂量和速率。所以在今后的研究中要解决的问题是如何使TCAS系统只接收到对防撞系统有用的ADS-B信息。

参 考 文 献

[1] 张军，《现代空中交通管理》，北京航空航天大学出版社，2005.9；[1] 山秀明，航空二次雷达.国防工业出版社[M]；