雷达电子产品可靠性工程设计应用

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激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用

激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用

激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用随着科技的迅猛发展,激光雷达技术已经被广泛应用于各种工程勘测设计中,其中包括电力线路工程。

激光雷达可以通过高精度的三维扫描,获取地形、建筑物、树木等目标物的详细数据,为电力线路的规划、设计和施工提供了强有力的支持。

本文将深入探讨激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用,以及其优势和未来发展方向。

1. 地形测量在进行电力线路工程勘测设计时,首先需要对施工地区的地形进行详细测量和分析。

传统的地形测量方法通常需要大量的人力物力,且精度有限。

而激光雷达可以快速、精准地获取地面和地形特征的数据,包括高差、坡度、地表覆盖物等,为电力线路的走线方案和设备布置提供了可靠的数据支持。

2. 空间数据采集激光雷达可以以极高的精度和速度,对工程区域内的建筑物、树木、电力设施等对象进行三维扫描和空间数据采集。

这些数据可以帮助工程师们更好地了解施工区域内的物体分布和空间结构,从而精确规划电力线路的走向和敷设方案。

3. 安全隐患检测在电力线路工程中,安全隐患是一项必须重视的工作。

激光雷达可以快速扫描整个施工区域,精准检测出可能存在的安全隐患点,比如斜坡、山体滑坡、悬崖、植被覆盖等,为工程施工提供了重要的安全保障。

4. 环境影响评估电力线路工程的施工与运行不可避免地会对周边环境产生一定的影响。

激光雷达可以帮助工程师们对施工区域的环境特征进行详细分析,包括土壤类型、植被分布、水文地质情况等,从而为环境影响评估和保护措施的制定提供科学依据。

5. 线路设计与优化激光雷达获取的高精度地形数据可以被应用于电力线路的设计和优化。

工程师们可以根据真实的地形情况,利用激光雷达数据进行线路走向选择、高度调整、设备布局等方面的优化,从而提高线路的稳定性和经济性。

1. 精度高激光雷达可以以毫米级的精度对目标物进行三维扫描,获取高精度的数据。

这种精度在电力线路工程中尤为重要,可以有效提高工程设计的准确性和可靠性。

2. 速度快相比传统的勘测方法,激光雷达具有扫描速度快的优势。

电子产品可靠性设计与试验技术及经典案例分析

电子产品可靠性设计与试验技术及经典案例分析

电子产品可靠性设计与试验技术及经典案例分析课程背景――为什么我们的产品设计好了,到了用户(现场)却返修率很高?――如何为客户提供有力的可靠性指标证据?MTBF的真正含义是什么?――MTBF与可靠度、失效率、Downtime 的关系如何?提高可靠真的降低返修率?――为何功率管在没超额定功率时仍然烧毁?――塑封集成电路为何有防潮要求?――如何开展热设计?――如何开展降额设计?――如何开展电路可靠性设计,例如继电器用在电路中,是否有潜在通路?CMOS电路真的省电吗?――如何开展加速寿命试验?――如何权衡试验应力?对于企业领导和研发工程师而言,诸如此类的问题可谓太多,尽快明白可靠性的指标和基本原理,使设计人员掌握一些可靠性设计技能,是我们迫切需要研究和解决的重大课题。

目前很多企业工程师在这方面缺乏实践经验,很多相关知识都是网络和书籍上面了解,但是,一方面在解决实际问题时光靠这些零散的理论是不足的,另一方面,这些“知识”也有可能对可靠性的实质理解造成误解,为帮助企业以及研发人员解决在实际产品设计过程中遇到的问题与困惑,我们举办此次《电子产品可靠性设计与试验技术及经典案例分析》高级训练班,培训通过大量的实际产品可靠性案例讲解,使得学员可以在较短时间内掌握解决可靠性技术问题的技能并掌握可靠性设计的基本思路!同时对企业缩短产品研发周期、降低产品研发与物料成本具有重要意义!======================================================================================课程特色---系统性:课程着重系统地讲述产品可靠性设计和试验的原理,产品可靠性设计的主要方法,产品常见的故障模式及其预防方法,课程以大量的案例来阐述产品可靠性设计的思路与方法,以及可靠性工作重点、工作方法、解决问题的技巧。

---针对性:主要针对电子产品可靠性设计和测试项目,及各种典型产品出现的不同问题时候的解决思路与方法。

雷达信号处理在电子信息工程中的应用进展

雷达信号处理在电子信息工程中的应用进展

雷达信号处理在电子信息工程中的应用进展雷达信号处理是电子信息工程中的一个重要领域,它涉及到雷达系统的设计、信号采集与处理、目标检测与跟踪等多个方面。

随着科技的不断发展,雷达信号处理在诸多领域中的应用也得到了广泛推广和发展。

本文将从雷达系统设计、信号采集与处理、目标检测与跟踪三个方面探讨雷达信号处理在电子信息工程中的应用进展。

首先,雷达系统设计是雷达信号处理的基础和关键。

雷达系统设计涉及到雷达的硬件构架、信号发射和接收、天线设计、功率控制等方面。

近年来,对于雷达系统设计的要求越来越高,需要满足更高的分辨率、更低的功耗、更大的探测距离等要求。

因此,研究人员在雷达系统设计中引入了信号处理技术,例如采用多通道接收、多普勒滤波器等手段来提高雷达系统的性能。

这些技术的应用不仅大大提升了雷达系统的性能,同时也为后续的信号处理提供了更好的数据基础。

其次,信号采集与处理是雷达信号处理的核心环节。

雷达信号采集与处理主要包括信号的获取、滤波、解调、频谱分析等步骤。

随着雷达系统的发展,信号处理的需求越来越复杂。

研究人员提出了多种信号处理算法来应对这些挑战,例如波束形成算法、方位估计算法、目标跟踪算法等。

同时,为了提高处理的效率和准确性,人工智能技术、深度学习等算法也逐渐应用于雷达信号处理中。

这些新的算法和技术使得信号采集与处理更加高效和精确,为后续的目标检测与跟踪提供了更好的数据支持。

最后,目标检测与跟踪是雷达信号处理的重要应用领域之一。

在雷达系统中,准确地检测和跟踪目标是至关重要的。

目标检测与跟踪涉及到目标的特征提取、目标分类、目标跟踪算法等方面。

近年来,研究人员提出了基于机器学习和深度学习的目标检测和跟踪算法,如卷积神经网络、支持向量机等。

这些算法的引入使得目标检测与跟踪更加准确和快速,可以应对复杂场景下的目标识别。

总结起来,雷达信号处理在电子信息工程中的应用进展可从雷达系统设计、信号采集与处理、目标检测与跟踪三个方面进行讨论。

序贯Bayes概率比检验在雷达可靠性试验中的应用

序贯Bayes概率比检验在雷达可靠性试验中的应用
关键词:雷达装备 ;B ys ae 序贯概率比;可靠性试验
中 图分类号 :T 5 N9 6 文献标 识码 :A
Ap l ai n o y sS q e t l r b b l y Rai e t o d rReib l y pi t f c o Ba e e u n i o a i t t t T s f r aP i oo Ra a l i t a i
需要 较 大样 本量 ,实施 难度 大。利用 B ys 贯概 率 比检 验 ,可 以有 效 解决 这一 问题 。本文从 经 ae 序
典概率统计可靠性检验入手, 详细介绍基于 B ys ae 序贯概率 比检验理论 的可靠性检验原理及方案, 并结合某型雷达试验 实例进行分析,介绍其在雷达可靠性试验 中的应用。
可靠 性不 断 提 高 ,舰 炮 雷 达装 备 具 有“ 寿命 、高 长 可 靠 性” 的特 点 ,进 行可 靠 性检 验 与评 估 所 需试 验
总时 间必 然延 长 。试 验现 场子样 少 ,而研制 阶段 的 各种 可靠 性试验 与评 价信 息 多 ,是 舰炮 雷达 可靠试 验 鉴定 的典型特 点 。因此 ,必须突 破经 典统 计试验
理论 ,对 小子样 条件 下 的试验 鉴定 方法进 行研 究 。 本文 提 出应 用 序 贯B y s 率 比检 验 理论 进 行 雷达 a e概 装备现 场可 靠性 检验 ,就 是要利 用研 制试 验 中所获 得 的验前 信 息 ,进 行 序 贯B y s 率 比检 验 方案 设 a e概 计 ,确 定最优 决策 方案 。
ZOU Sh q a i i n, LI UX/ n
Ab t a t s r c :Reibly ts i a g o a a u a a o p rom e ytets a eiig f m lsia r b b ly l i t et nrn ef r v l nrd ri n w ef r db h t nd rvn r casc l o a it a i n g s e pl o p i

电子设备的可靠性设计方案

电子设备的可靠性设计方案

电子设备的可靠性设计方案概述:可靠性是指产品在规定条件下,在规定时间内能执行功能的特性。

在电子设备的设计过程中,确保其可靠性是至关重要的。

本文将介绍电子设备可靠性设计的一些关键方案。

1.设计原则:可靠性设计的核心原则是以预防为主,尽可能减少故障和失效的可能性。

以下是一些关键的设计原则:1.1.合理的设计规范:确保电子设备符合各种适用的设计规范和标准。

这些规范可以包括电气安全、电磁兼容、环境适应性等。

1.2.合适的部件选择:选择可靠性高且经过验证的部件。

在设计过程中充分考虑各个部件的可靠性指标,包括寿命、失效率等。

1.3.系统级的可靠性考虑:在整个系统级别进行可靠性分析,确定关键部件和关键功能,并通过冗余设计、容错设计等方式增强系统的可靠性。

1.4.测试和验证:在设计完成后,进行全面的测试和验证工作。

包括环境测试、功能测试、可靠性测试等。

及时发现和解决问题,确保产品的可靠性。

2.环境适应性设计:电子设备往往要面对多样的工作环境,如高温、低温、高湿度、低湿度等。

为了保证设备在不同环境下的正常工作,需要进行环境适应性设计。

常见的环境适应性设计方案包括:2.1.热管理:通过散热器、风扇等方式,确保设备在高温环境下能够正常工作。

2.2.密封设计:采用密封的外壳设计,防止灰尘、湿度等对设备的影响。

2.3.防潮设计:采用防潮的材料和密封结构,防止设备受潮而引起失效。

2.4.防静电设计:采用防静电元件和工艺,防止静电对设备的损坏。

3.冗余设计:冗余设计是提高系统可靠性的重要手段。

通过在关键部件和关键功能上增加冗余,可以在部件故障或失效时保证系统的正常工作。

常见的冗余设计方案包括:3.1.硬件冗余:在关键部件上增加冗余,如多个电源、多个存储设备等。

3.2.软件冗余:在关键功能上增加冗余,如备份服务器、热备份等。

3.3.通信冗余:在通信链路中增加冗余设备,以保证通信的可靠性。

4.容错设计:容错设计是在系统发生故障时能够自动恢复或继续工作的设计策略。

雷达系统的设计与使用

雷达系统的设计与使用

雷达系统的设计与使用雷达(RAdio Detection And Ranging)是一种利用电磁波进行探测与测距的系统。

它已广泛应用于军事、民用、科学等领域。

雷达系统的设计与使用涉及多个方面,包括系统架构、信号处理、目标识别等。

本文将从这些方面介绍雷达系统的设计与使用。

一、雷达系统架构雷达系统通常由发射机、接收机、天线以及信号处理器等组成。

在发射端,发射机会产生一些电磁波信号,并通过天线发射出去。

接收端的天线接收这些信号,并将它们送入接收机中进行信号放大和滤波等处理。

经过这些处理后,信号就能够被传输到信号处理器中进行分析、处理和展示。

在雷达系统中,发射机和接收机的设计是非常重要的。

发射机的设计需要考虑到发射功率、频率、脉冲宽度等参数。

接收机的设计则需要考虑到灵敏度、带宽、动态范围等参数。

对于不同的雷达应用场景,这些参数的设计需要进行适当的调整和优化。

二、雷达信号处理雷达系统接收到的信号通常会受到噪声、杂波等因素的干扰,因此需要进行信号处理。

雷达信号处理涵盖了众多技术,如滤波、波形设计、脉冲压缩、多普勒滤波等等。

其中,脉冲压缩是雷达信号处理中一个重要的技术。

脉冲压缩可以将一段较长的脉冲信号通过FFT变换等处理方式,压缩成一个短脉冲信号。

这样可以提高雷达系统的距离分辨率和精度。

三、雷达目标识别雷达目标识别是指通过雷达系统获取的信号数据,对目标进行识别和分类。

其中,目标的特征提取是一个重要的环节。

雷达信号中常见的目标特征包括目标的杂波特性、多普勒特性、散射截面等。

通过分析这些特征,可以对目标进行分类和识别。

目标分类是雷达目标识别中的一个难点。

目标分类通常基于机器学习和模式识别等技术。

常见的目标分类方法包括最小距离分类、支持向量机分类、神经网络分类等。

四、雷达系统的应用雷达系统在军事和民用领域都有着广泛的应用。

在军事应用中,雷达系统可以用于监测和跟踪目标、导弹预警、对空防御等。

在民用领域中,雷达系统可以用于气象探测、航空航天、海洋勘探等。

机动式雷达机电一体化系统的可靠性设计

机动式雷达机电一体化系统的可靠性设计
现 代雷 达 的发展 追求 高机 动化 .要求 雷达 具有
到达 阵地后 .天 线能 快速 架设 、进入 工作 状态 和遇 到紧 急状态 时能快 速 撤收 、撤 离等 功能 。如 图 1 所 示 ,机动式 雷 达机 电一体 化 系统 的技术 含量 高 ,集 机 、电 、液 多种 技 术 于一 体 。与 普 通 的设 备 相 比 较 .其发 生故 障 的概 率也 相应 地增 加 。因此 .对 雷
维普资讯
电 子 产 品 可 靠 性 与 环 境 试 验
v l 4No c 2 0 o2 t 06 5O

机动式雷达机 电一体化 系统 的可 靠性设计
夏勇
( 东 电 子 工程 研 究 所 ,安 徽 合 肥 华 203 ) 3 0 1
摘 要 :现代雷达追求机动化的发展方向,这对雷达机电系统的可靠性设计提出了更高的要求。介绍了机动
收 稿 日期 :2 0 - 6 2 060— 8

作 者 简 介 :夏 勇 (9 2 ) 1 7 一 ,男 ,安徽 合肥 人 ,华 东电子 工程 研 究所 高级 工程 师 ,主要 从事 雷 达机 电 系统设 计工作 。
DA忆|H N I E A XN UH A J GS IA | C A PNK K O IGY U N I HYN N 7
护条 件都 直接 影响其 可靠 性 。另 外 .雷达机 电系统 的可 靠性 也 与规定 时 间相关 。机 电一体 化设 备经 过
跑 合 、调试 、拷机 ,以及整 机经 过较 长 时间 的稳 定
由于机 电设备 中含 有齿 轮 、丝杆 、减 速器 等传
动 机构 .同时对 零 件 的结 构 尺寸 、装 配要 求 较 高 , 有 必 要在 设 备 总装 之前 对 机 电设 备 进行 跑 合 试验 。 跑 合试 验 时 .常 先空 载 ,然后再 逐步 地施 加一 定 的 负载直 至达 到实 际 的负载要 求 。通过 机 电设 备 的跑 合 试验 ,可 以加 速其 内部 物理进 程 的发展 ,使其 在 加 工 、装配 中的缺 陷予 以早 期暴 露 。另一 方面 ,按 照跑 合试验 的规 定进行 使 用和保 养 ,能使 机 电设 备 在较 短 的时 间内 以最 小 的磨损 量 .达 到 最优 的工作 状态 .从 而大 大延长 机 电设备 的使 用寿命 。

MBSE在雷达整机到分系统设计思路

MBSE在雷达整机到分系统设计思路

MBSE在雷达整机到分系统设计思路雷达的相关研究对于我国国防军事电子装备的发展有着举足轻重的作用,本世纪10年代左右,雷达的研究就已经从解决普通的目标探测任务发展到了具备目标识别、目标成像、感知态势、武器制导等功能,并且融合了诸多如电子战、探测、通信、导航、制导等功能。

产品的各个方面都有了质的飞跃,但是也导致了雷达的系统复杂程度程数量级的上升,加上行业竞争等原因,要求雷达的系统要不断的缩短交付周期,降低研制成本,保持先进性和可靠性。

因此系统工程方法由此开始占据了雷达系统研究的主导地位。

系统工程的应用已经在航空航天和国防工业的发展中占据了主导地位,以及包含陆海空天等平台系统在内的高科技复杂关键系统,其武器系统,指挥、控制和通信系统等都采用了系统工程的应用。

基于模型的系统工程(model-based Systeems Engineering简称MBSE)是一种全新的系统工程方法,可提供系统建模,支持所开发系统的分析、说明、设计和验证,可提高说明和设计的质量、系统说明和设计输出成果的再次使用,以及开发团队的相互交流。

本文介绍了MBSE 的概念内涵和主要特征,并深入研究了针对雷达复杂系统的MBSE方法论具体运用,并且在MBSE研发流程改进的基础上验证了两种型号的雷达研发的全部过程。

普惠环——装备全生命周期一体化仿真支撑平台:支持MBSE(model-based Systeems Engineering),是国家科技部创新方法专项支持的国内唯一拥有自主知识产权的一体化仿真平台,并且支持“仿真→测试→实装”的一体化开发。

把需求采集与管理工具、体系建模工具、想定预演工具、仿真/测试工具、分析评估系统等有机地整合为武器装备论证与设计一体化仿真支撑平台,形成一个成熟的闭环系统。

全面提升武器装备论证、规划、分析和设计能力,保证在武器装备论证和设计的各个工程阶段研究对象的一致性,使得系统工程过程更加规范、高效和成熟,有效地改善原有工作流程,明显提高武器装备研发的质量与效率。

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雷达电子产品可靠性工程设计应用
摘要现阶段,雷达性能、指标都得到了很大提升,构成也越来越复杂,怎样能够使结构复杂的雷达兼具高可靠性是设计师们一直在研究的问题。

在此对雷达电子产品研发当中进行可靠性设计需要依据的可靠性设计要求、电路可靠性设计、工艺可靠性设计方法展开进一步思考,制定完善的可靠性设计方案,提升雷达电子产品的可靠性。

关键词雷达电子产品;可靠性设计;设计要求;应用
1 总体方案可靠性设计要求
设计人员要大量收集所要设计雷达电子产品的可靠性指标与数据等相关信息,尤其要对该类雷达出现故障的现象、部位、失效原理及相应的措施有足够的了解,这也是产品设计或完善的重要根据,通过这些能够推测出新雷达可以实现的可靠性指标值。

除此之外,设计人员要采取市场调查,了解世界上该产品的供需行情以及用户产品需求,其中涉及对产品应用现场方面的要求,以此确定雷达的应用场地分类与最高使用场地需求,依照其进行可靠性设计[1]。

用户发布新产品设计要求首先要对可靠性指标的急迫性与达成的可能性有所认识,据此提出其在可靠性方面的需求,设计人员要将这些需求融入设计当中。

2 电路可靠性设计
2.1 电路简化设计
在各项性能均达标的前提下,需要把线路、逻辑、电路最大限度地进行简化,利用ASIC取代分立元件。

系统的供电方式为分布式供电,可以适当避免单板故障导致的连带故障。

在条件允许的情况下,运用统一化设计,采用通用零件,使可移动模块保持一样,组件与零件可以更换。

尽量运用模块设计的方法,用软件功能将硬件功能取代。

2.2 标准化设计
利用完善的标准电路及标准模块用零件进行集成化设计。

在具体实施过程中,尽可能利用固体组件,最大限度地减少分立器件的使用量。

若条件允许,可利用数字电路替代模拟电路。

应用电路标准组件时,需务必注意精挑细选并进行多次试验,这样做的目的是既简化雷达电子产品的设计,又要保持产品的可靠性。

譬如,各种数字单元电路的设计以及通用电源组件的应用,均是这一目的。

2.3 余度和稳定性设计
要想确保产品性能具有足够的稳定性,产品的强度、输出功率、耐压范围等
均需设定适当余量,一般情况下,余量设定为20%~30%。

产品电路性能设计过程中,电子元器件、机械零部件可以出现比较大的容差范围,这也是为了预防微弱变量便对产品工作状态造成影响的情况发生。

在对产品进行设计的过程中,对于输入信号与输出信号临界点的要求要适当放开。

电路设计的初期,务必采取电源拉偏的操作,偏离值约为30%。

用来验证电压与电流的分配合适与否以及电流可否平稳。

2.4 暂态设计
电子元器件承载能力不佳,所以对电路的暂态变化(即开机、关机、机内打火等情况)要有充分了解并予以重视。

对涉及储能元件(电感、电容)的电路需采取暂态分析。

电路要具备瞬态与过应力保护的相应手段,这是为了预防电流、电压瞬变与静电放电导致元器件损伤致使电路失灵,尤其当面对感性和容性负载接口的逻辑器件时,务必采取瞬态电压保护措施。

2.5 漂移设计
有些与产品稳定性有重大关联的单元电路、重点元器件,要将元器件容差、时间、温度等原因产生的影响加以考虑,选择相对来说可靠性好、稳定性佳的单元电路和元器件。

针对电路实施参数漂移与容差方面的研究,尽量运用CAD、正交法三次设计等多种先进设计手法展开设计,并在空间等允许的情况下加装温控装置,将低温度漂移失效产生的影响。

2.6 容差设计
产品设计过程中,既要顾及零件、元器件的容差、温度漂移影响,又要对时漂影响有所注意。

对系统显示有显著影响的元器件要运用容差与稳定性好的。

电路的阻抗匹配参数要确保即使在温度极低的状况下,电路仍然可以正常运转。

而针对稳定性要求较高的电路,需要借助容差分析以及容差设计方法对元器件的标称进行确认。

将电子元器件的工作点选择好,有利于将温度与应用环境的改变对电路特性产生的影响减至最低。

2.7 印制电路叠层设计
首先,对印制电路采用叠层设计,要求达到信號在特征阻抗方面的需求。

若印制电路当中的印制线要依据传输线的要求进行考虑,要将传输线的特征阻抗实行运算与控制。

其次,对印制电路采用叠层设计时要达到信号回路在最小化原则方面的需求。

内层比邻信号层的信号线要尽可能形成正交(即呈90°相交)。

平行或者斜交(即呈45°相交)均会导致信号互相干扰,要尽可能地避免这两种情况。

最后,对印制电路采用的叠层设计要达到对称原则方面的需求。

在叠层设计过程中,需要对铜线采取分布对称,避免不满足印制电路工厂在层压工艺方面的
需求导致印制电路板翘曲的情况发生。

3 工艺可靠性设计
电子装备自身可靠性由制造工艺决定,所以工艺可靠性设计方案务必高效且行得通,应具备预防潮湿、生锈、腐蚀的设计。

拆卸频繁的电缆同轴线插头要对其有加固和防潮的设计。

变压器、线圈等绕制件,在制作过程中,需严依据相关要求实施除湿与防潮,确保潮气不会进入绕制件里边。

元器件、接焊件与导线,焊接之前要对其进行除氧化层与清洁的操作,在焊接当中需保证温度够高,以确保焊接的牢固、可靠,避免虚焊。

印制电路板需要运用先进的设计和制造工艺,减少失效情况发生。

对印制电路板的焊孔要进行加固,保证其能够经受住多次焊接。

4 结束语
由上可知,对雷达电子产品进行可靠性设计能够从根源上保证其可靠性。

对产品电路采取可靠性设计能够避免元器件在应用当中受到不当应力影响。

简化、标准化、余度与稳定性、暂态、漂移、容差等方面的设计是确保电子线路可靠性的重要手段[2]。

结构可靠性设计与工艺可靠性设计也是有效确保雷达可靠性的关键步骤。

上述种种可靠性工程设计都是确保雷达电子产品稳定运行的必要条件。

参考文献
[1] 孙国强,田芳宁.雷达可靠性设计与试验验证[J].国外电子测量技术,2014,33(3):55-57.
[2] 牟彩霞.雷达电子产品质量问题归零应用实践[C].长风电子科技有限责任公司.甘肃兰州:中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2015:126.。

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