通信网络构建中的数字电子技术研究

文章结合通信网络的基本情况,对通信网络构建的相应内容进行简单分析,然后再对通信网络构建中的数字电子技术进行研究,确保具体工作中,能实现通信网络的保障方式和安全需求、安全分析等内容的研究,再对数字电机技术的相关内容进行研究,能发挥通信网络的服务能力,促使通信网络能发挥相应功能,满足相关行业的工作需求。

运载火箭一级加泄连接器自动控制技术研究

运载火箭一级加泄连接器是实现一级贮箱推进剂加注与泄回的核心设备,针对当前国内一级连接器主要采用人工对接的情况,对气动驱动的加泄连接器的自动控制技术进行研究;分析了连接器机构的结构与对接脱落的主要步骤,设计采用PLC组合、直流电源、传感器供电组合等硬件系统对连接器配气台的传感器参数进行采集,对电磁阀进行控制以驱动机构运动;设计控制软件,对基础数据进行分类构建,并基于面向对象思想设计多粒度层次的流程步骤,通过嵌套组合不同粒度的步骤实现复杂的控制逻辑,采用xml文件描述流程步骤;介绍了自动对接、脱落控制流程的流程内容;经测试自动对接流程与自动脱落流程所用时间分别为133 s与97 s,满足使用要求,且已在某型号多次任务中进行了应用,有力地支撑了型号任务的发展。

无线电能传输技术在空间太阳能电站中的研究与应用现状分析

空间太阳能电站是高效利用太阳能以解决当下严峻的能源危机的有效途径,如何实现电能从空间太阳能电站到地球的空-地传输是关键。无线电能传输技术可实现电能的非接触传输,并且具有较高的安全性、可靠性和便捷性,是解决空-地电能传输问题的有效措施。对无线电能传输技术在空间太阳能电站中的研究与应用现状进行了分析,并据此阐述了亟待解决的瓶颈问题和待进一步发展的关键技术,旨在为后续相关科研工作者提供参考和指导。

基于成熟度的航天型号可靠性保证能力评价模型研究与应用

航天型号的可靠性水平取决于其可靠性保证能力。传统的型号可靠性保证能力评价一般通过可靠性独立评估、可靠性专项评审等节点性活动实现,依赖评审专家的经验把关,存在系统性不足、滞后性明显、评价结果不量化及指导性不强等问题。通过对可靠性保证工作进行分析,基于能力成熟度集成模型(Capability Maturity Model Integration, CMMI)理念,提出了适用于航天型号的成熟度等级,并建立了成熟度评价模型,实现了航天型号可靠性保证能力的量化和系统性评价,并给出了应用案例。

航天型号嵌入式软件边界测试方法研究

边界测试作为一种常见的测试类型,在航天型号嵌入式软件测试中发挥着重要的作用,可以有效保证软件在各边界转换设计中的正确性。结合航天型号嵌入式软件测试的真实案例,对边界测试点选取方法、测试用例设计方法、边界测试种类进行了研究和总结,并介绍了典型的航天型号嵌入式软件边界缺陷。

航天电子产品系统级封装技术的发展与挑战

梳理了航天电子产品系统级封装的关键技术和重点发展方向,包括高性能高可靠封装基板制造技术和新型互连与三维封装集成技术;提出了航天电子产品系统级封装技术发展所面临的人才培养、协同设计平台、先进封装和材料、可靠性标准体系四方面挑战的相应对策。

一种面向航天器装配的测量工艺模型构建技术研究

数字化测量技术与航天器装配技术的融合是实现航天器产品全数字量、高精度、高效率装配的关键技术之一。针对航天器产品装配过程中的测量工艺需求,提出了一种面向航天器装配的测量工艺模型构建方法。将待测特征、基准信息、公差信息、测量设备等与航天器装配过程中测量实施相关联的测量信息组织在一起,形成测量工艺模型。以测量工艺模型为核心,可以促进协调指导各部门实施测量工作,服务于航天器产品的高精度装配。以此模型为基础,开发测量模型构建原型系统,以典型航天器部件进行应用验证,验证了系统的有效性和可行性。

面向航天器装配的测量BOM构建技术研究

为了有效应对产品装配过程中测量规划、设备信息整合、大量测量数据管理维护等问题,提出了面向航天器装配的测量BOM(Measurement Bill of Material)构建技术。该技术设计了通用化的待测特征表达方法与测量信息结构树,并实现测量数据信息表单化构建及与结构树的耦合。最后以典型零件为例,验证了该技术的有效性。测量BOM作为重要依据,对指导产品设计、工艺、制造、维修等各过程有序实施,实现测量数据全生命周期的可追溯有重要价值。

可扩展的航天器电子系统架构模型

航天器电子系统架构是航天器能够进行在轨模块外部更换的关键技术之一。传统的航天器电子系统架构不具备可扩展性,难以满足航天器在轨服务期间功能模块改变、有效载荷等下位机数量和类型的功能变换和功能扩展的需求。针对这些问题,提出一种可扩展的航天器电子系统架构模型。该架构遵循层次化总线通信原则,通过电子数据表格(electronic data sheet,EDS)和下位机任务桩来对下位机进行动态维护管理,将下位机的电源配置和管理功能从硬件模块层提升到平台软件层实现,为不同的在轨服务需求提供了实用解决方案。该模型可以有效实现不同功能模块和下位机之间的自动集成,使在轨外部模块更换成为可能。

高分五号卫星高效高速数据传输技术研究

针对传统的固定通道数据传输技术无法满足高分五号卫星星上遥感数据高效、高速获取的及时性和可靠性,对高效、高速和高可靠数据传输技术进行了深入研究。采用“类IP”混合传输技术最大化利用星地信道;高效“流水线”数据存储以及处理技术保证了5Gb/s的吞吐率和2.3Gb/s载荷数据输入的快速处理;37°的南半球复位线和实时刷新,降低了空间单粒子风险,提高了系统的可靠性;“T+W”的作业表方式提高了系统的使用方便性。在轨试验结果表明:高分五号卫星高效高速数据传输技术提高了卫星使用效能和用户体验。

基于加速退化试验的寿命与可靠性评估技术应用研究

对高可靠、长寿命电子产品的基于加速退化试验(ADT)的寿命与可靠性评估技术及其应用进行了研究。用漂移布朗运动拟合其退化过程,考虑退化的可加速性,综合加速模型建立了带加速的漂移布朗运动模型,根据漂移布朗运动首达时服从逆高斯分布的特点建立了可靠性评估模型,用极大似然估计与最小二乘法给出了不等采样周期的模型参数估计方法。某GaAs微波组件的算例计算结果验证了方法的有效性。

基于TDOA的弹箭残骸轨迹定位监测技术研究

弹箭残骸舱段的准确定位和连续监测是实现弹箭残骸舱段回收的关键技术之一。根据弹箭残骸飞行轨迹的特点,基于多站到达时间差(time difference of arrival,TDOA)无源定位原理,设计了弹箭残骸舱段轨迹定位监测技术方案,根据多基站接收到弹箭残骸舱段主动辐射信号的时间差信息,采用Chan算法完成对弹箭残骸舱段位置信息的解算,实现对弹箭残骸轨迹的连续监测。采用火箭回收舱段飞行轨迹数据,对弹箭残骸轨迹监测技术方案的可行性进行了仿真验证,通过定位精度对比试验,分析了基站距离和基站构型对弹箭残骸舱段轨迹监测效果的影响,仿真计算结果表明:在正方形构型下,基站间距离越大,残骸舱段定位精度越高;在菱形、Y字型、正方形三种构型中,菱形构型定位精度最好。

基于专利分析的星地一体化甚高频数据交换系统技术发展研究

甚高频数据交换系统(VDES),属于第三代海事通信系统,其主要针对传统船舶自动识别系统(AIS)进行加强和升级,可以在全球范围内的海事甚高频移动波段上提供更强的数据交换能力。

基于LTCC基板BCB/Cu薄膜混合多层互连技术研究

针对微系统小型化集成对高性能成膜基板需求,研究了基于LTCC基板的BCB/Cu薄膜多层互连关键技术及过程控制要求。提出一种高可靠"T"型界面互连方式的薄膜磁控溅射Cr/Cu/Cr和Cr/Pd/Au复合膜层结构及其制备方法。研究了LTCC基板收缩率偏差、LTCC-薄膜界面缺陷及粗糙度、BCB介质膜固化应力、介质膜金属化的应力等因素对厚薄膜混合基板质量的影响。制备的12层厚薄膜混合基板(10层LTCC基板,2层薄膜布线) 60片,100%全部通过GJB2438 C.2.7成膜基片评价考核要求,相比LTCC基板,布线密度提高4倍,尺寸缩小40%。

NV磁强计微型化激光测试技术研究

微型化集成NV磁强计以其灵敏的磁探测性能以及优越的空间分辨率引起了广泛的研究,而NV磁强计所采用的高稳固体激光器体积过大发热严重,成为微型化集成NV磁强计投入实际应用的阻碍。开创性地提出将微型半导体激光元件与驱动器集成应用于NV磁强计测量调控系统实现微系统磁探测的系统优化,极大的推动了集成化磁强计的研发进程,并通过实验样机平台检测验证了微型化激光模组应用于金刚石NV色心测磁的可行性,实验结果表明在激光功率为5 mW,微波功率19 dBm的情况下,光子散粒噪声的极限灵敏度可以达到2.75nT√Hz,系统最小可检测磁场约为32 nT,验证了微型化系统的可行性与稳定性,为进一步微型化集成NV磁强计投入应用打下了基础。

卫星扩频应答机抗单粒子翻转技术研究

对卫星扩频应答机抗单粒子效应的方法进行分析,设计了采用反熔断丝工艺的FPGA(A54SX32),通过回读比对功能对FPGA进行监控和处理。此方法大大降低了单粒子效应造成卫星扩频应答机发生功能性故障的可能性,并在系统中通过内部高可靠单机对易发生单粒子效应的扩频应答机进行监控,诊断出故障后进行修复,同时设计定时复位对应答机进行复位、开机操作,确保卫星在轨扩频应答机的正常稳定工作。

基于改进YOLO-V2算法的遥感图像目标检测技术研究

传统遥感图像目标检测方法的时间复杂度高且精准率低,如何快速准确地检测遥感图像中的特定目标成为当前的研究热点。为解决这一问题,文中在YOLO-V2目标检测算法的基础上进行改进,减少了卷积层数与维度,并结合特征金字塔思想,增加了检测尺度,达到了提高检测精度的目的。同时给出了一种基于深度学习的遥感图像目标检测算法的通用处理框架,解决了无法直接处理大幅遥感图像的问题。在DOTA数据集上进行对比实验,结果表明改进YOLO-V2算法在15个类别上的精准率和召回率均优于YOLO-V2算法,mAP值提高了0.12。在时间复杂度方面,所提方法略低于YOLO-V2算法;在大小为416×416的图像小块上,改进YOLO-V2算法相比YOLO-V2检测时间缩短了0.1 ms。

适用宇航智能交互场景的混合现实技术研究

随着中国空间站的逐步建成,航天员会面临执行诸如设备更换、空间实验和太空行走等在轨任务的挑战;但由于通讯延迟等影响,地面指挥中心难以对航天员提供全天候的技术支持,要求航天员具备独立获取信息支持的能力,混合现实技术可以较好地解决这一问题;首先介绍了混合现实技术的概念,并对该技术进行了宇航应用特点分析;利用Unity创建虚拟模型,在VS2015的开发平台下编写语音指令、手势操作及凝视等控制程序,基于HoloLens的混合现实头盔实现应用;重点对空间扫描构图进行了研究,通过HoloLens的深度摄像头扫描室内环境,对空间构图数据进行分析与处理,实现了将全息影像投影于真实世界的表面,并与全息影像开展多种形式的物理交互;证明了混合现实技术在航天员在轨辅助支持上实现的可行性。

一种面向航天应用的高可靠FPGA设计架构研究

SRAM型FPGA广泛应用于航天领域,但在空间环境中容易发生单粒子翻转事件(SEU),影响系统正常功能。文章在分析以往SRAM型FPGA系统设计的不足后提出了一种采用三模冗余架构(TMR)并对FPGA配置区域进行刷新重载的解决方案,采用马尔可夫模型对该设计方案进行了可靠性评估和仿真。结果表明,采用该架构的FPGA设计具有较高的可靠性与安全性,可实现宇航用FPGA的长期稳定运行。

方舱电磁兼容技术研究与应用

方舱在集成测发控系统时对环境与分系统之间电磁兼容提出了新的要求,这包含有:环境测发控场地对于系统之间、分系统之间、分系统对系统之间的影响因素;而其中环境测发控的场地对于系统的电磁兼容影响较大,这涉及场地众多设备:有推进剂加注系统、测量系统、动力系统、指挥监视系统、安全控制系统设备等等,为此当在系统集成设计阶段就必须进行深入研究与防范,把超越系统的电磁兼容影响做深入研究分析,采取应用多种电磁兼容相关技术与手段,对主要影响进行有效抑制与降低,使得方舱结构在集成测发控系统时电磁兼容始终处于有效的抑制与控制;解决了方舱结构系统集成的测发控系统带来电磁兼容问题,为新型运载火箭提供了方舱结构测发控系统;该项技术在长征六号运载火箭首飞过程中得到了成功应用。