COTS元器件装备应用标准研究

商用现货(Commercial-Off-The-Shelf,COTS)元器件具有性能较高、通用性好、采购成本低、时间周期短等优点,在国外装备系统上得到了广泛应用。标准是电子元器件管理和质量可靠性保障工作的重要手段,贯穿于元器件科研生产和整机装备配套使用过程。文章基于COTS元器件的技术特性和应用风险分析,系统梳理了国内外COTS元器件装备应用相关标准,主要包括通用管理标准、使用质量保证标准和产品质量标准。研究国外COTS元器件装备应用的标准化技术内容,结合我国相关标准情况,提出了标准化工作建议参考。

面向航天器型号的COTS元器件选用策略

为了实现COTS元器件在航天器中低成本高效应用,文章调研了商用塑封器件的工业基础、应用风险以及国内外各航天机构对COTS元器件的应用策略;针对COTS元器件的选用策略,系统性提出了元器件需求分析、选择、供应、应用结合的选用程序,并在此基础上设计了元器件供应方选择、执行标准选择和产品选择的选用要素。最后结合元器件应用实践需求,提出了面向航天器型号的COTS元器件选用控制建议。

COTS器件的空间应用技术研究

从COTS(Commercial-Off the Shelf)器件在微小卫星平台系统的应用需求出发,通过分析COTS器件应用的瓶颈问题和空间辐射环境的特殊影响,对卫星平台系统COTS器件的筛选与老练流程控制方法,COTS器件空间应用的机、电、热设计,COTS器件的检错、容错技术,COTS器件的空间环境效应防护加固技术,COTS器件系统可靠性分析、验证与评估方法等方面的研究现状进行综述,并对可能涉及到的关键技术进行探讨;该研究结论可为微小卫星服役前对COTS器件系统空间应用设计提供参考,推动包括国产器件在内的COTS系统在航天领域的应用。

基于COTS单体的锂离子蓄电池组在空间的应用

调研了基于商业现货(Commercial off-the-shelf,COTS)单体的锂离子蓄电池组在空间应用中的发展历程和使用现状,从电池组拓扑结构、防短路和防开路设计、均衡管理策略、充放电控制以及机、热设计的角度,对比了COTS单体蓄电池组与空间专用电池组的差别,分析得出了基于COTS单体的锂离子电池组的技术特点;归纳了基于COTS单体的蓄电池组应用于空间会带来的影响,并梳理出研制和建造过程中的关键环节和成功经验。

几种COTS元器件单粒子试验研究

针对COTS元器件没有考虑空间辐射环境的影响导致的高风险,特别是单粒子效应,使用重离子对空间科学用的数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)和模数转换器(ADC)开展了单粒子效应试验研究,分析了这几种COTS元器件单粒子效应发生时的现象。结果表明:TMS570LS20216型DSP的单粒子闩锁阈值低于12.6 MeV·cm^2/mg,A3PE3000L型FPGA的单粒子翻转阈值在个位数量级,ADS7883S型ADC的单粒子效应阈值大于36.8 MeV·cm^2/mg。试验结果可用于COTS元器件空间应用的系统级单粒子效应防护设计和风险评估。

空间科学用COTS元器件的质量与可靠性保证研究

商用货架(COTS)元器件具有高性能、低成本、易采购和短货期等优点,但是,在有高可靠性要求的空间领域使用存在一定的风险。为了探索COTS元器件空间应用的可行性,对几种空间科学用COTS元器件质量保证过程中出现的问题进行了研究,分析了问题机理,以及可能造成的失效。根据环境剖面和元器件特点,制定了有针对性的元器件质量保证方案,预计了COTS元器件质量保证后在空间应用的可靠性,并通过环境与可靠性试验得到验证,结果证明COTS元器件的空间应用是可行的。

COTS器件空间应用及风险缓解

梳理了商用现货(COTS)器件空间应用的主要需求及其空间应用案例。梳理了电子器件空间应用中的主要失效、故障模式,分析了典型COTS器件与对应高等级器件的差别,识别出空间辐射与热应力是COTS器件空间应用的主要风险。针对COTS器件空间应用风险,梳理了各种风险缓解措施,提炼出一套相对完整的风险缓解理论框架。对于各种风险缓解措施,也给出了一些具体的实例。

基于层次分析法的元器件选型研究

为严格控制研制成本,低成本卫星和商业卫星无法选择传统宇航级元器件,而是选择普军级、工业级,甚至是商用货架(Commercial Off-The-Shelf, COTS)元器件。同时为了保证卫星满足高可靠、长寿命的基本要求,有效手段之一是根据应用等级的要求选择元器件以及合适的可靠性冗余设计。但是,研制成本、布局包络和可靠性冗余设计之间存在互相制约的关系,为此在确定元器件可靠性冗余设计与应用等级关系的基础上,结合层次分析法,确定了一种元器件选型流程,该流程可为后续低成本卫星和商业卫星的元器件选型及可靠性冗余设计提供支撑。

宇航用商业现货元器件保证技术标准体系构建研究

To meet more and more high-quality and low-cost needs in aerospace fields nowadays,the large-scale application of COTS components needs standards guidance.This paper discusses the construction of the technical standards system on assurance of COTS components for space application.Focusing on the core areas of aerospace technology,it gives the standards system framework and key standards such as selection criteria,quality assurance standards,storage and protection standards,and use guides.

商用器件的空间应用需求、现状及发展前景

随着微电子技术的飞速发展及空间任务对高性能需求的日益增强，现有的宇航级抗辐射器件和技术已经远远不能满足目前空间飞行器高性能系统的需求，使得高性能商用器件 Commercial-Off-The-Shelf(COTS)在空间的应用成为可能．本文就空间任务对商用器件的需求进行了综述，阐述了空间飞行器使用商用器件存在的问题及面临的风险，介绍了国内外空间任务中商用器件应用的现状，以及我国在这一领域的差距，并对商用器件在空间应用中的发展前景进行了展望．

航天电子系统中电子元器件选用的途径分析

针对航天电子系统中的电子元器件选用的途径———采用抗辐射加固器件和采用高性能商用器件进行了比较分析;阐述了空间飞行器采用抗辐射加固器件的优点和存在的问题,探讨了采用高性能商用器件的几种途径,抗辐射加固、冗余设计、筛选测试,以及存在的问题和面临的风险;以神舟四号飞船中商用器件的使用作为筛选测试的空间应用实例,给出了其在轨飞行的试验结果;并提出了商用器件的筛选测试必将成为商用器件空间应用的一个新的发展趋势。

一种基于随机进程代数的软件性能预测方法

性能是软件系统的内在属性之一,主要取决于体系结构选择和软件设计。基于模型的性能预测方法可以在软件开发完毕前得到性能需求满足情况的评价,也可帮助系统进行性能规划和调优。使用随机进程代数PEPA对J2EE应用交互过程进行了建模,该模型描绘了远程调用过程和容器处理过程的细节,能有效反映分布式应用中影响性能的主要因素。基于PEPA模型提出了一种面向COTS系统的性能预测方法,并可用于指导改进系统的响应性和可伸缩性。通过一个J2EE实例验证了方法的有效性。

工况和电压对商用固态硬盘性能特性影响研究

商业现货(COTS)固态硬盘(SSD)凭借高性能、低成本的优点,在空间科学、空间应用领域应用十分广泛,但其是否具备在轨应用的能力,可靠性水平是否达到要求,还需要通过相关保证标准和规范进行评估验证。固态硬盘在正常运行中,由于读写比例、数据包大小、访问模式等工况变化和供电电压波动,导致其读/写速度、SATA接口电流等性能特性发生变化。本文针对这种现象,利用搭建的固态硬盘测试系统和基于开源Iometer二次开发的SSDTS测试软件,研究了某商用固态硬盘的性能变化规律。实验结果表明,固态硬盘接口电流受读写比例、数据包大小和供电电压影响较大,而读写速度受读写比例和数据包大小等工况影响较大。因此,空间应用固态硬盘选型工作需要结合实际任务模式和使用需求,同时使用过程中应保证输入电压的稳定性。本文为低等级固态硬盘在长期空间应用场合的可靠性研究提供了参考依据。

橄榄形胶辊在FA302高速并条机上的应用与探讨

通过磨砺试验的方法 ,创新性地把高速并条牵伸机构中关键器材———胶辊的外圆制作成橄榄形 ;生产应用表明这种外形的胶辊不仅对温湿度适应性强 ,能有效防止胶辊中凹 ,减少绕花 ,而且达到了稳定棉条质量、降低生产成本。

纺竹节纱应用胶辊胶圈的实践

为了提高竹节纱的织造效率和布面风格,介绍了竹节纱的质量问题及胶辊、胶圈对竹节纱质量所起的作用,阐述了纺竹节纱时选用胶辊、胶圈应从纤维品种和纱线特数两个方面来考虑,如纺棉时应选用硬度低、弹性大的胶辊、胶圈;纺化纤时应选用硬度较高、弹性较小的胶辊、胶圈;纺特数小纱线,应选用硬度低、弹性大的胶辊、胶圈。同时,介绍了纺氨纶包芯竹节纱时胶辊、胶圈的选用。

商用DC/DC变换器低轨道空间应用的试验评估研究

为验证工业级DC/DC变换器在空间应用的可行性及可靠性水平,对ISL8225M型电源模块进行了功能性能评估测试、寿命可靠性评估试验,对受试样本开展了室温、高温、低温、结构分析、高压蒸煮、易燃性测试,高加速寿命试验(HALT)、温度循环试验,采集了不同试验条件下的满载输出电压、转换效率等关键电性能参数数据,并对参数变化规律进行了分析。试验结果分析表明,该商用电源模块能满足特定型号需求,为其后续应用于空间产品提供了参考。

WRC975表面不处理胶辊在毛纺上的应用

用WRC975胶辊在EJ519毛纺细纱机生产,经过对不同原料成份、比例、品种、纱号生产纺纱与普通胶辊对比测试,其结果细纱条干CV值有明显降低,细节有一定减少,粗节有改善作用。

WRC-365型不处理胶辊纺纯棉的应用实践

为了证实WRC-365型表面不处理胶辊具有适纺性强,吸放湿性能好,表面爽洁,抗绕效果较好的特性,结合实践,通过与其它表面不处理胶辊纺纱的对比试验,表明在纺纯棉纱品种上,WRC-365型不处理胶辊纺纱质量好,价格低,值得推广应用。

棉纺织行业新常态下纺纱专件器材开发与应用的思考

为了探讨新环境下国产纺纱专件器材的新发展,提出了我国棉纺织行业新常态的主要表现;在调查研究的基础上,从梳理器材、牵伸器材和加捻、卷绕器材方面详细分析了国产纺纱专件器材的应用现状,给出了解决问题的方法和纺纱企业对专件器材的要求。指出,国产纺纱专件器材应在产品的适应性、一致性、稳定性和使用寿命上加大开发力度,缩小并赶上国外先进水平;纺纱企业与专件器材制造企业一起协同创新,共赢发展。

胶辊的使用与维护

为了对胶辊进行科学的全过程管理,介绍了胶辊的选型、质量检验、制作及管理,说明细纱胶辊是影响成纱质量的关键牵伸部件,其选型、检验、制作及在使用中的管理非常重要;指出选择适合本企业产品,严把制作过程中的质量,加强在使用与维护中的管理,用国产胶辊逐步替代进口胶辊,对成纱质量的稳定与提高、纺纱成本的降低,将起到十分重要的作用。