1 中国舰船研究院，北京 100192
2 西安交通大学 电子与信息学部，陕西 西安 710049
3 西南交通大学 计算机与人工智能学院，四川 成都 611756
目的
围绕打击链的时敏性、重构性和覆盖性等，建模分析其核心逻辑，为提升对抗条件下的海战场作战资源动态管理能力提供模型方法支撑。
方法
首先，将海战场跨域协同作战相关的驱护舰艇、无人机、无人艇等典型的作战平台和要素抽象为探测、处理、决策、打击这4类资源节点，采用有向网络对打击链过程进行建模描述；然后，以最短时延为目标，考虑海战场作战空间广、节点间传输速率低、通信距离受限等约束，建立打击链动态集成优化数学模型，设计防空典型场景，演示打击链的最短时延分析，以及在节点缺失或被袭击时的抗毁重构分析，并定量描述在对抗条件下重组后打击链的最短时延、覆盖扇面指标变化情况；最后，针对乌克兰无人机集群袭击黑海舰队的典型战例，基于打击链模型分析黑海舰队抵抗乌克兰无人机集群袭击的能力。
结果
仿真结果表明，基于模型可生成多条时延最短的打击链，优化每条打击链的责任区域划分，从而形成针对多目标的海上杀伤网；打击链的抗毁重构往往需要付出时延增加、覆盖扇面减小等代价；也可以用于测试不同阵型下的抗饱和攻击能力等。
结论
所做研究验证了采用基于打击链模型分析海战体系的可行性，能够为后续面向杀伤网的未来海上联合作战体系设计等提供理论模型支撑。
长春理工大学 计算机科学技术学院，长春130022
作物行结构作为耕地表面的典型周期性结构特征，其方向会对测量雷达后向散射系数和光学反射率的结果造成显著影响。针对高分辨遥感影像纹理特征提取作物行向时效率低、计算资源需求大导致难以应用于大区域的问题，以黑龙江省友谊县为研究区，将地块作为最小研究对象，验证利用地块形态特征识别作物行向的可行性。本研究利用多种图像处理算法计算地块长边与短边的长度比值（长宽比），分析作物行向和地块长边方向之间的相关性，对比不同地块长宽比对作物行向识别率和识别精度的影响。结果表明：随着地块长宽比阈值增加，行向的识别率从82.0%降低到34.8%，行向识别均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）从21.46°降低至1.78°；在不同长宽比阈值条件下，直线检测器算法识别作物行向的平均精度（R2=0.93，RMSE=9.53°）高于概率霍夫变换（R2=0.81，RMSE=20.80°）。该方法可以实现对大范围农田地块作物行向的识别，为遥感卫星影像识别作物行方向提供新的思路。
光学遥感 作物行向 直线检测 长宽比 农田 Optical remote sensing Crop row orientation Line detection Aspect ratio Farmland
1 长春工程学院，吉林 长春130021
2 航空遥感技术国家测绘地理信息局重点实验室，北京100039
为进一步提高城市生态监测的精确度，在前人开展的城市生态遥感监测研究的基础上引入“区域尺度”的概念，充分考虑小区域范围内不同地物间的交互作用，并利用移动窗口模型(Moving Window-Remote Sensing Ecology Index, MW-RSEI)对沈阳市浑南区的遥感影像进行逐像元分析。实验结果表明，MW-RSEI模型和生态遥感监测模型（Remote Sensing Ecology Index, RSEI)在整体生态评价趋势上表现出一致性。但MW-RSEI模型对城市生态中的细节区域表征更明显。考虑到建筑及裸地周围植被的影响，其较差生态区域的占比仅为6%，生态评价为优的区域占比为11%。研究区生态评价结果表现得较为连续，并未出现明显的断层现象。该结果具有现实意义且与实际生态分布更为符合。MW-RSEI模型在城市生态监测中更为适用，可为相关部门提供一定的技术参考。
移动窗口 遥感生态指数模型 城市生态监测 moving window remote sensing ecological index model urban ecological monitoring
1 沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳 110142
2 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室，沈阳 110819
采用溶胶凝胶-燃烧法，柠檬酸为络合剂合成出系列Gd2(MoO4)3∶Eu3+荧光粉。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱对样品的结构、 形貌和发光性能进行了研究。XRD分析表明：稀土离子与柠檬酸为1∶0.5时，800 ℃热处理获得单斜结构的Gd2(MoO4)3∶Eu3+荧光粉。单斜结构的Gd2(MoO4)3 ∶Eu3+荧光粉到正交结构的Gd2(MoO4)3∶Eu3+荧光粉的转换可以通过改变稀土离子与柠檬酸摩尔比和热处理温度等合成条件实现。Gd2(MoO4)3∶Eu3+荧光粉的 形貌受合成条件的影响。荧光光谱研究表明：Gd2(MoO4)3∶Eu3+荧光粉的主发射峰位于616 nm处来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。正交结构的Gd2(MoO4)3∶ Eu3+荧光粉发射强度明显高于单斜结构的荧光粉。计算5D0→7F2与5D0→7F1跃迁发射的相对强度比值表明：正交结构的Gd2(MoO4)3∶Eu3+中Eu3+局域环境的对 称性较高。
荧光粉 溶胶凝胶-燃烧法 发光性能 晶体结构 phosphor Gd2(MoO4)3∶Eu3+ Gd2(MoO4)3∶Eu3+ sol-gel combustion method luminescence property crystalline structure
1 沈阳化工大学 材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110142
2 中国振华(集团) 新云电子元器件有限责任公司, 贵州 贵阳 550018
采用溶胶凝胶-燃烧法合成了系列不同掺杂浓度Y3+和Gd3+的LaBO3∶Eu3+发光粉, 对其结构、形貌和发光性能进行了表征。XRD研究结果表明: 发光粉的结构与基质掺杂离子的种类和掺杂浓度有关系。荧光光谱结果表明: 适量比例Y3+和Gd3+离子掺杂将提高LaBO3∶Eu3+发光粉的发光强度。Y3+和Gd3+离子最佳掺杂摩尔分数分别为1.5%和12.5%。 5D0→7F2与5D0→7F1跃迁发射的相对强度比值说明: 掺杂改变LaBO3∶Eu3+中Eu3+局域环境的对称性。发光性能改变主要受晶体结构、掺杂离子电负性影响。Gd3+离子掺杂更有利于发光粉结构稳定性和发光性能的改善。
溶胶-凝胶燃烧法 发光粉 发光性能 sol-gel combustion method LaBO3∶Eu3+ LaBO3∶Eu3+ phosphors luminescence property
1 中国计量大学 信息学院, 浙江 杭州 310018
2 哈尔滨工业大学 可调谐激光器国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
3 金属矿山安全与健康国家重点实验室, 安徽 马鞍山 243000
在Kolmogorov湍流模型下, 建立了到达角起伏对星地激光通信误码性能影响的理论模型。基于该模型, 推导了星地激光通信系统误码率的闭合表达式。综合考虑光强闪烁、光束漂移和到达角起伏, 推导出三者共同作用下, 星地系统上行链路的接收光强概率密度解析式以及误码率的闭合表达式。文中采用的调试方式是适合星地激光通信的相干探测圆偏振调制。针对上行链路, 仿真分析了弱、中、强湍流下, 三者共同作用时, 星地激光通信系统的误码率, 并与不考虑到达角起伏条件下进行了比较。还分析了到达角起伏与误码率的变化关系, 以及在考虑发射功率受限的条件下, 三者共同作用对系统性能的影响。研究结果表明, 除了光强闪烁和光束漂移以外, 到达角起伏也是通信性能中不可或缺的因素。
星地激光通信 Kolmogorov湍流 到达角起伏 误码率 ground-to-satellite laser communication Kolmogorov turbulence angle of arrival(AOA) fluctuations BER 红外与激光工程
2018, 47(1): 0122001
哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
针对光通信终端的光学表面污染, 研制了10 MHz镀铝石英晶体微天平(QCM), 用于实时检测真空试验中的污染量以保证光通信的可靠性。该装置通过引入参考晶体消除环境因素的影响, 并降低对其控温精度的要求, 其理论质量灵敏度可达10-9g/cm2。经过绝对标定实验后, 其实际质量灵敏度为10-8g/cm2, 满足应用需求, 且成本低, 实用性好, 可用于星上或地面污染检测。文中依据不同的污染源工作温度, 分别在32 ℃高温恒温段, 32 ℃~-27 ℃降温段, 低温保持段及-2 ℃~32 ℃升温段进行了污染沉积量的检测。结果表明: 在试验初期的高温恒温段, 污染源与敏感表面温差高于0 ℃, 15.75 h内单位面积污染沉积量为1.68×10-4g/cm2; 在低温保持段, 温差一直低于-22 ℃, 23.37 h内单位面积污染解吸附量为1.08×10-4g/cm2; 真空试验的总污染沉积量为2.7×10-5 g/cm2。得到的结果证实了该QCM用于污染量检测的有效性。文中还初步分析了真空试验下的污染沉积过程, 为光学表面污染的预估与防护提供了依据。
光通信 石英晶体微天平(QCM) 光学表面污染 出气速率 optical communication Quartz Crystal Microbalance (QCM) optical surface contamination outgassing rate
1 哈尔滨工业大学 可调谐激光器国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001
2 中国计量学院 信息工程学院,浙江 杭州 310018
自由空间光通信(FSO)具有高带宽、不需要铺设光纤、部署迅速、低功率损耗等优点,得到了广泛的关注。在Gamma-Gamma大气湍流信道下,分别考虑弱、中、强三种大气湍流强度,结合相位噪声,研究了相干探测的圆偏振调制系统的性能,推导出了误码率和中断概率的闭合表达式。在不同的大气湍流强度和相位噪声的情况下,仿真分析了相干探测的圆偏振调制系统的性能,并与直接探测系统的误码性能进行比较,结果表明,采用相干探测系统的误码性能优于直接探测系统。因此,在圆偏振调制系统中,采用相干探测方式可减小大气湍流的影响,大大降低了误码率,提高了系统的通信性能。
自由空间光通信 圆偏振位移键控 相干探测 误码率 free space optical communication(FSO) circular polarization shift keying(CPolSK) coherent detection bit error rate(BER) 红外与激光工程
2016, 45(8): 0822004
1 哈尔滨工业大学 可调谐激光器国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 中国计量学院 信息工程学院, 浙江 杭州 310018
结合正交频分复用(OFDM)技术和相干探测的优势, 研究了相干OFDM自由空间光通信(FSO)系统的误码性能, 考虑了OFDM映射方式以及映射阶数对系统误码性能的影响。在Gamma-Gamma大气湍流信道下, 分别从平均信噪比和所需平均接受光功率的角度考虑了系统在弱、中和强湍流三种情况下的误码性能。在此基础上, 推导了系统误符号率的闭合表达式。仿真结果表明, 相干探测下OFDM FSO系统可以较好地克服大气湍流效应, 在弱、中湍流情况下, QAM映射方式下系统的误码性能明显优于PSK方式, 在强湍流下这种优势不明显, 此外随着映射阶数的增加, 系统误符号率增加, 因此在实际应用中可以通过降低映射阶数来提高系统误码性能。
自由空间光通信 相干OFDM 误符号率 平均接收光功率 FSO coherent OFDM symbol error rate average received optical power 红外与激光工程
2016, 45(7): 0722003
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
针对目前星间光通信链路信号传输有效时间较短的问题，提出了双向激光链路跟踪稳定性的概念，分析了多种因素对跟踪稳定性的影响。综合接收信噪比、相对运动角速度和链路性能要求等因素，建立了链路稳定时间的期望公式。利用Simulink 建立了双向激光通信链路跟踪仿真模型，通过仿真验证了理论公式的正确性。为实现星间光通信链路保持长时间稳定，提出在不同星间相对运动速度下采用不同控制参数的方法，实现了星间光通信终端控制策略优化，对今后卫星光通信航天工程化应用具有一定的意义。
光通信 双向链路 跟踪稳定性 链路稳定时间 中国激光
2015, 42(11): 1105004
