卫星测控地检板卡设计与实现

随着当前小卫星发射任务激增,卫星的生产模式由单件小批量人工驱动向高自动化批量数字驱动转变,其地面测试模式也由传统的大卫星单星测试向多星柔性化、批量化、自动化方式转变;传统的卫星测控测试仪为单机形式,体积大、可扩展性差,并且设备价格昂贵,已经不能满足目前小卫星及批量化卫星对于卫星测控分系统快速测试的需求;该文研究一种基于PXI总线的板卡式卫星测控测试板卡,仅需要一块标准3U板卡即可实现基于USB信号体制的70 MHz中频信号的USB体制卫星的地面测控系统测试需求,并可通过增加板卡数量的形式灵活扩展测控测试通道,实现测控测试系统的快速重构、快速升级。

基于TDC_GPX的高精度时间间隔测量方法

时间间隔测量是信号周期、频率和相位等物理量测量的基础,连续时间间隔测量是调制域测量必需的技术手段。在调制域测量中,随着被测信号频率不断提高,为了适应目前高频信号的测试需求,必须深入研究时间间隔测量技术,进一步提高时间间隔测量分辨率和测量速度。为了提高测量精度,通过高速计数器的方法对主时间进行测量,利用高精度时间间隔测量芯片TDC_GPX对时间残差进行测量,两者结合测量,能避免了因TDC_GPX测量范围量程不足而无法正常测量的问题。试验结果表明,该方法能满足高精度测量要求。

基于PXI的多通道动态电阻测试与校准技术的实现

针对当前太阳帆板驱动机构动态导电环的测试计量需求,基于高速PCI总线技术和高稳定度的恒流源技术,研制了一款通用的基于PXI的多通道动态电阻测试校准装置,替代了传统的将机构电连接器触点通过转接电缆展开至转接盒,再使用万用表对转动过程中的刷线环线接触电阻值进行测量校准的方法。

卫星通信数传半物理仿真试验平台的构建与应用

提出了卫星通信数传半物理仿真试验方法,介绍了卫星通信数传半物理仿真系统平台的功能及设计原理。提出的卫星通信数传半物理仿真试验平台通过对仪器设备的控制来模拟卫星通信时不同工况的数传信号,将基于结构相似度的图像评价方法应用于数传质量评估中,实现系统信道数据传输质量的量化分析。在EMC实验室中,系统成功实现了数传链路的仿真试验,试验中的传输数据使用真实的卫星遥感图像,并采用与卫星上相同的数据处理方法,运行相同的星上协议。经试验验证,所提出的卫星通信数传半物理仿真试验方法能够有效建立数传链路各项参数与数据传输质量的模型,对影响数传能力的因素进行地面研究,并为数传故障分析提供依据和试验方法。

面向批量化小卫星的便携式快速巡检系统研究

为解决批量化小卫星在贮存阶段测试周期长、自动化程度低、测试设备多等问题,提出了一种面向批量化小卫星的快速巡检方法,设计并开发了针对小卫星多种测试模式下的便携式快速巡检系统;该系统具有适用性广、稳定性好、效率高、成本低、便于携带和操作简便等优点,已在某小卫星的批量巡检中得到应用验证;通过参数配置、巡检序列设置、程序上注更新和巡检模式重组,可满足不同小卫星快速批量巡检,特别是用于小卫星外场巡检时优势明显;经实验结果表明,单颗小卫星的巡检时间从2天缩小到2小时,明显提高了巡检效率,大幅降低了时间成本和人力成本,对小卫星的批量巡检效果更加显著。

基于ARIMA模型的环境监测系统设计与实现

运载火箭存储发射过程中,推进剂的加注、转注、存储和发射,都可能存在泄漏安全问题[1];一旦发生泄漏事故,推进剂的易燃、易爆、毒性和腐蚀性特点,将引发不良的后果,严重影响试验任务[2-3];文章提出的环境监测系统,采用B/S架构设计,通过在关键位置布置的高精度传感器,实时采集发射区周边环境信息,运用大数据分析技术和ARIMA模型,实现了对发射区推进剂泄漏状况、环境健康状况、空调设备运行状态和人员健康状态监测预警,预判推进剂浓度变化趋势及扩散情况;经实际应用,该系统能有效降低试验任务的风险系数,符合运载火箭存储环境在平时与应急两种状态下的监测与评估功能要求,满足发射场工作环境智能化监测预警建设需求,具有一定的推广价值。

导电环动态接触电阻采集系统设计

针对目前接触电阻传统测试方法存在的测试效率低,集成化程度低,测试数据无法实时判断记录等问题,设计一种基于FPGA的接触电阻高速实时采集系统,系统以四线法为基本测试原理,通过控制多路恒流源与多路A/D转换器完成接触电阻测试,同时设计电机驱动模块与电阻测试模块配合使用,实现了导电环接触电阻的一体化自动测试。测试结果表明:系统较大提高了导电环动态接触电阻的测试精度与效率,测试速度达6 min/圈。目前该测试系统已在多个项目中应用,取得较好的效果。

某卫星一体化测试系统的设计与实现

目前卫星地面测试存在着测试系统种类繁多、结构复杂、准备和搭建耗时多、专用测试设备通用性不强等问题。针对某卫星的测试需求,设计了一套具有高集成度、自动化、面向快速测试的卫星地面测试系统。测试设备通过小型化设计实现板卡形式,板卡间使用PXI总线的集成方式,提高了原有测试系统的通用性及扩展性。系统通过软件、硬件的通用化设计,形成多种型号卫星通用化测试能力。前端设备控制采用分级控制模式,方便设备扩展。总控测试软件设计了"一键式"测试功能,使测试过程更加简洁、降低操作人员的使用难度,解决了原有测试系统对测试人员专业化需求较高的问题。经验证,该套系统能全面覆盖某卫星的测试需求,并可覆盖其他型号卫星。

一种高灵敏接收机前端电路的研究

接收机前端电路是接收机重要组成部分,天线把接收到的微弱信号通过接收机前端电路进行滤波、放大、下变频,把信号从高频转换成中频,经过处理后的信号更容易被接收机接收识别,从而提高了接收系统的灵活性和通用性。电路采用超外差式结构设计前端电路,通过自动增益控制来调整电路增益,使其信号稳定输出。通过实测本地振荡器信号和经过前端电路处理后的信号幅频特性,验证该电路设计的合理性,证明该电路可广泛用于高灵敏接收机前端。