航天器大功率固态配电关键技术研究

大功率固态配电需要解决在开关过程中电压变化率和电流变化率较高的问题,抑制在短路保护过程中功率管漏极和源极存在的振荡和高电压应力。采用“慢开通,慢关断”的控制方式,降低了开通和关断过程中的电压和电流变化率。通过降低关断过程中电流变化率和增大振荡回路阻尼的方法,抑制了短路保护关断过程中功率管漏源电压应力和振荡。在此基础上,研制了160 V/200 A固态配电样机,实验验证表明所采用的方法是有效的。该方法提高了大功率负载的配电可靠性,可为大功率固态配电在航天领域的应用提供参考。

航天电子装联三防工序的智能化建设实践

在传统宇航、军工领域,三防涂覆工序以手工操作为主,生产过程效率低,工艺一致性差,且存在职业病风险。文章面向航天电子装联三防工序,在充分掌握工艺的基础上,以自研三防涂覆设备作为智能化建设的硬件基础,将涂覆工序的产品信息、方法、参数通过数据库和软件进行数字化建模,并开展了自动化三防涂覆和人工涂覆的均匀性和效率实验研究,结果表明,经过三防工序的智能化建设,在涂覆厚度均匀性大幅提高的同时,涂覆效率提升了15倍。最后,文章预测了智能装备机器人在航天电子产品生产过程中的发展方向和趋势。

航天器电子设备焊点质量检测技术研究

航天器电子设备焊点质量靠人工目测和民用全自动光学检测(AOI)系统很难满足未来航天电子产品焊点质量检测的需求。为此,文章提出了航天器电子设备焊点质量检测的新方法,通过三维显微镜与CCD相机提取焊点的图像特征,并与焊点质量评价准则相对应,用计算机自动识别技术进行焊点质量的判别。在此基础上,对焊点质量检测平台的总体方案进行了设计。通过焊点检测技术的研究,采用三维显微镜及CCD成像技术,可以获得焊点多角度、高清晰的图像,在提取焊点特征信息的同时,还可获取印制板信息,可以确保全焊点检测,能够满足航天电子产品的焊点质量判别标准,有效提高航天电子产品的质量控制水平。设计的焊点质量检测平台定位精度小于10μm,可以检测的最大印制板尺寸为450mm×450mm。

热敏电阻在航天器应用的线性化研究

针对航天器上常用的热敏电阻半桥测量电路,文章研究了负温度系数热敏电阻的分压-温度(U-t)曲线拐点,并发现在拐点附近有较宽的线性区间,且不同上拉电阻取值时对U-t曲线线性区间宽度有影响,上拉电阻越小,U-t曲线的线性区间越宽,线性区越向高温区移动。通过理论推导给出了最优上拉电阻公式,应用在某航天器0~20℃范围测量中,线性拟合后的残差小于0.1℃。同时研究比较了常用热敏电阻全测量范围内的一次线性拟合和三次多项式拟合,三次多项式拟合残差小于1℃的温度范围为-36~+68℃,基本涵盖全温度范围,温度跨度是同样残差条件下的一次线性拟合跨度的2倍。

基于可重构分布式控温的高稳定度热控系统研究

随着光学遥感卫星分辨率的不断提高,光学系统的口径和焦距越来越大,空间光学系统对大面积、高稳定度温度控制的需求越来越突出,而集中控温模式存在热控引线多且走线困难、测温稳定性差等不足,难以满足光学系统大面积高稳定度的控温需求.提出了一种主控加远端的分布式控温系统构架和基于差分比例电阻的高稳定度测温方法,研制了基于分布式的可重构控温系统样机.试验结果表明:系统具有较强的拓展性和自主重构能力,大大提高了热控系统的适应能力,测温稳定性优于±3mK/3h.

基于弹性空间体系的卫星自主组网技术综述

介绍了基于弹性空间体系的卫星自主组网技术,以及星间互联任务协作和任务规划技术的研究现状.阐述了网络弹性可重构技术、星群运控和资源调度技术及基于机器学习的人工智能技术等关键技术和算法的发展.对目前可重构技术的3个关键技术,即动态卫星网络协议设计、基于窄带频域资源划分的自适应无线资源共享协议设计和链路高可靠传输技术进行了介绍.并对基于弹性空间体系的卫星自主组网技术的发展趋势和相关的技术路线进行了展望.

星载非耗散型锂离子电池管理技术研究与实践

针对空间长寿命、大容量锂离子电池管理,文章提出了双向DC/AC变换的非耗散型均衡拓扑,计算了均衡电流与压差的关系,设计电池均衡管理电路和工作模式,完成非耗散型锂离子电池管理研制,并随某大容量通信卫星平台实现了在轨飞行验证。相对于传统的电池管理技术,该技术的效率、均衡精度和自主管理能力等指标均得到提升。在轨试验数据表明:东、西锂离子电池组的均衡精度分别达到6.3 mV、7.8 mV,满足了空间锂离子电池组对管理的需求。

低温共烧陶瓷(LTCC)技术研究及在航天领域的应用

综述了LTCC技术的发展现状,分析了LTCC材料的特点。结合混合集成电路技术,介绍了LTCC在T/R组件设计中的应用,展望了LTCC技术在航天领域的发展前景。

空间站舱外电子设备维修性设计及验证

天宫空间站舱外布置了大量电子设备用来实现通信、控制、供配电、热控等功能,这些舱外电子设备的维修性设计成为保障空间站长期在轨运营的必要手段。为解决空间站舱外电子设备在轨维修难度大的问题,通过对出舱维修难点进行分析,提出了舱外电子设备的通用维修性设计方法,并以空间站舱外电子设备为例,对其机械设计、电气设计、总装布局等方面的维修性设计方法进行研究,并通过地面试验验证了维修性设计方法的合理性与正确性。

基于分层模糊决策的航天电子产品模块寻优评价方法

针对航天电子产品模块多方案选择,提出了基于分层模糊决策的方案量化寻优评价方法;建立了分层寻优评价模型,并提出了技术指标、产品化指标和经济指标等多维度寻优评价指标、确定了各指标的寻优方向;针对航天产品评价指标不易量化的特点,采用量化计算和专家评价方式统计数据;结合航天产品关注重点分配评价指标不同权重,突出经济性、通用性等指标;应用该方法对工程中功能模块多方案量化寻优评价的结果与实际工程选择一致,该评价方法应用简单、结果清晰,符合认识、理解的过程,是一种有效的快速评价方法。

一种航天器高精度模拟式固态功率控制器设计

为了满足新一代航天器模块化、智能化和小型化的配电要求,设计一种高精度模拟式固态功率控制器(SSPC),用较少的硬件电路实现了反时限过流保护电路的高精度拟合,同时兼具小型化和高性价比的特点。仿真与实物验证结果表明:采用文章设计的SSPC,反时限过流保护精度在5%以内,具有较高的工程应用价值。

航天器固态功率控制技术研究

随着航天器不断向智能化和大容量方向发展,基于继电器的传统供配电控制方式已无法满足航天器对供配电系统配置管理、故障检测与诊断以及可靠性的要求,采用固态功率控制技术成为当前发展的趋势。固态功率控制器是一种由固态功率器件和智能控制电路组成的无触点开关,主要利用功率电子器件实现开关特性,集继电器的转换功能和断路器的电路保护功能于一体,一般具有过载保护和状态检测功能。通过对固态功率控制器工作原理和主要关键技术的研究,分析了航天器固态功率控制技术在高可靠、小尺寸和高智能化程度方面的优势,并对固态功率控制技术的未来发展方向进行了展望。

航天研究所事业部改革发展存在的问题及对策

十八大以来,中国航天研究所,正经历着知识经济、国家变革以及世界经济调整带来的三大变革,即合作发展、多元经营和纵向产业链延伸。本文主要针对航天研究所事业部改革发展现状和存在的主要问题行了分析。

激光无线能量传输远场大光斑测试技术

无线能量传输系统作为空间太阳能电站的一个关键部分,其性能直接决定了空间太阳能电站技术的可行性。特别对于激光无线能量传输系统,准确测量激光远场光斑分布是分析和评价激光无线能量传输系统性能的有效手段。针对太阳能发电卫星轨道高、激光传输距离远、接收激光光斑面积大,并且受大气影响,光斑抖动严重,光斑能量分布以及光斑形状测量困难的问题,文章提出了基于光能探测器阵列的大面积激光光斑测试方法,采用光斑分布式测量及能量分布重构方法,完成激光无线能量传输系统远场光斑的测试,具有分布式测量,可灵活布局的特点,通过反演算法能够实现光斑能量密度分布重构,接收激光功率积分求解,光束发散角计算等,功能多样,适应能力强,为激光无线能量传输系统载荷的参数修订,以及在轨飞行任务的评价提供有效依据。

卫星图像处理算法研究及其硬件实现

随着航天技术的快速发展,其空间遥感技术带来的数据逐渐扩增,传统存储器的处理办法无法有效匹配无损图像处理的存储需要,卫星的信息容量也导致了传输瓶颈的出现。要实现其卫星图像的有效处理,必须对卫星图像的算法和硬件进行重新构造。

大功率高速激光无线能量信息同传技术

激光通信及激光能量传输技术都以激光为载体,进行空间传输,将能量和携带信息传递给远端设备,在系统构成上具有天然共同点,因此,在同一套系统内实现激光通信/传能两种功能,必将成为未来系统能源信息传输的有效手段,将优化系统构成,提高系统效率。文章研究了激光无线能量信息同传技术,对激光能量信息同传机制、同传机制下激光信号调制解调、高效率光电转换技术,提出高效能量信息同传系统设计方案,研制了火箭地面激光传能通信一体化样机,实现25 m传输距离,激光无线供电461W,激光无线通信速率500Mbps,为下一步高效激光无线能量信息同传系统发展提供解决思路。

金融学专业本科生大数据分析能力培养与课程体系研究

金融学专业本科大数据分析课程教学中存在一些问题,包括大数据分析课程设置不能满足时代要求、大数据分析领域的实践教学不足、教师专业授课能力有待提升。针对这些问题,提出一系列改革措施,包括明确金融学专业人才培养目标,合理设置课程教学体系;结合大数据与人工智能发展背景,提高实践教学比重;提升教师的大数据分析授课能力;丰富教学手段,改革教学模式。这些改革措施可以有效提升金融学专业本科生的大数据分析能力,为其未来的职业生涯发展打下坚实基础。

航天电子设备多余物检测信号特性的影响因素分析

依据微粒碰撞产生声波的机理,运用频谱分析法,系统地研究航天电子设备多余物噪声检测过程中各操作变量和微粒物理参数对声波频谱的影响。通过单因素试验,详细分析了微粒粒径、微粒材质属性、振动力学条件中加速度和频率等4个因素对声音信号频谱分布的影响规律。同时,采用正交试验法确定了关键影响因素为微粒材质属性,并提出了微粒材质和粒径识别的可行性。该结果为进一步识别多余物微粒的参数提供了指导依据。

导航卫星遥测数据趋势预测技术研究

介绍了基于遥测数据的趋势预测方法、基于物理模型的趋势预测方法和基于知识的趋势预测方法的适用对象和特点。文章对导航卫星遥测数据进行了分类,重点研究了基于遥测数据的趋势预测方法,给出了各类算法的适用性;并针对传统SumSin模型、ARMA模型的局限,给出了改进措施和实现流程。最后搭建了验证系统,用于上述算法的验证和导航卫星参数的提前预警。

天基低轨空间碎片探测总体技术初步研究

对空间碎片分类及分布特性进行了分析,比较了天基、地基空间碎片探测手段的优缺点,开展了天基低轨小尺寸空间碎片探测总体技术研究,对低轨卫星探测效率进行了仿真分析,提出了天基低轨探测卫星主要工作模式,并对碎片目标定轨能力进行了初步分析.