航天总体设计的智慧研发模式

新一代航天复杂装备的发展,亟须改变传统研制模式,提升总体设计水平,缩短研制周期,降低试验成本。同时,我国航天装备研制过程积累的大数据资源没有形成有效的知识积累与重用手段,并且多专业强耦合的总体设计研制流程信息化程度低,导致专业内部和专业之间协同不高效,难以驱动装备总体方案设计实现敏捷、高效、最优。因此,如何建设智慧研发体系成为当前航天总体设计面向数字化、智能化融合发展的主要焦点问题。本文介绍了航天装备总体设计的智慧研发模式,分析了难点与需求,提出了实施途径、模型体系、研制流程和支撑平台架构,以研制流程高效可控、数据智能学习、知识驱动设计、系统耦合验证为构建思路,用于指导建设新一代航天装备总体设计的智能化、协同化研发环境,支撑产品自主研发能力和产品研发活动规范高效地开展,指导设计持续改进,推动航天装备数字化研制。

天基航天装备维修链体系构建与维修策略研究

目前天基航天装备维修在我国乃至世界上都是一大难题,亟需改变传统的维修模式,构建天基航天装备维修链,以适应天基航天装备在轨布局与航天任务的发展需求。在分析在轨维修的必要性、可行性与维修特点的基础上,区分地面、低轨道、高轨道、深空4层空间高度,构建了以航天指挥控制中心、维修需求节点、维修保障节点和物资储供节点为关键节点的天基航天装备维修链体系架构,研究了三类重要轨道高度上基于维修链的天基航天装备维修策略,为提升天基航天装备维修保障能力,构建高效、敏捷、柔性的天基航天装备维修链提出了设计参考。

空天防御装备作战管理发展思考

空天防御装备体系具有组成要素多、分布时空广、协同铰链深、博弈对抗强的特点,对装备要素进行作战管理是提升作战效能的必要手段,国内外实践证明,也是最有效的手段之一。分析了空天防御装备作战管理的基本内涵、特点以及国外发展现状,提出了空天防御装备作战管理后续发展的思考及建议。

一种起飞零时检控台的设计与实现

针对目前航天发射场高密度、多点位并行开展发射任务的情况,为满足测发、测控系统需求,研制了一种基于STM32的起飞零时(T0信号)检控设备。硬件以STM32F407作为微处理器,外围电路包括GPS/BD接收、IRIG-B(DC)码电平转换、起飞触点检测、触摸屏通信、网络传输等功能模块,基于嵌入式应用软件开发技术,实现了T0信号的3种触发方式(触点、手动和倒计时)以及GPS/BD、IRIG-B(DC)时间码的接收,产生的T0信号通过网络发送给中心计算机系统。测试结果表明,该设备人机交互性好,具有小型化、低成本、高可靠性等优点,对同类型产品的设计具有借鉴意义。

航天装备在役考核评估方法研究

航天装备在役考核的性质和阶段决定了对其分析评估的侧重点与装备研制和验证阶段是不同的,需要将装备置于完整的作战/保障的体系之下,注重全面、多维度的指标考核,评估的关键问题是“航天装备是否能够有效形成和保持既定的作战使用能力,是否满足服役要求”;聚焦于航天装备领域,通过深入分析、梳理在役考核阶段综合评估的评估重点,明确评估对象和层级;对主流通用评估方法进行了研究,在对多种评估方法优缺点的综合比对分析之下,采用“层次分析法与灰度关联聚类法有机融合”的关键技术和方法,提出改良的层次灰色评估方法,突破了传统层次分析法计算冗余,灰度聚类法主观性强等缺点;实现航天装备在役考核分析评估算法模型的构建与应用。

国外航天电子侦察装备发展及启示

航天电子侦察装备已逐渐由传统战略侦察向战术应用转变,在现代战场上具有极其重要的作用。通过对美俄等航天电子侦察装备的发展历程和现状能力进行分析,结合我国航天电子侦察装备的需求,从中思考我国未来航天电子侦察装备的技术发展方向,提出了航天电子侦察装备战场化、协同化、实时化、智能化和小型化等技术发展方向,以满足现代信息化战场对航天电子侦察装备的情报需求。

时间敏感网络在航空航天及军事领域的应用研究

时间敏感网络在时间同步基础上通过整形调度、可靠冗余等机制解决了以太网数据传输的确定性、可靠性等问题,以开放标准、确定延迟、业务保障等优势成为极具竞争力的新一代确定性网络解决方案。在介绍时间敏感网络技术及其标准化进展基础上,以典型场景应用案例分析为主线,系统性梳理国外航空航天及军事领域的时间敏感网络应用进展,并对国内装备相关领域的研究进展进行介绍,最后对国内外应用进展进行总结分析,从部署应用角度提出发展建议,为推动时间敏感网络在国内相关领域落地应用提供借鉴和参考。

一种基于无人机的测控天线干扰试验系统设计

面向航天测控装备大口径天线抗电磁干扰能力验证工程应用需求,分析了测控天线抗电磁干扰技术指标,提出了基于干扰入射角的干信比估算方法,设计了一种基于无人机的测控天线干扰试验系统,并通过某型12 m测控天线进行了干扰试验验证。该系统为大口径测控天线抗电磁干扰指标测试提供了一种新的手段,具有良好的工程应用前景。

胚胎电子系统技术在航天电子装备中的应用

针对在轨航天器和地面测运控系统运行高可靠长寿命的迫切需求,引入胚胎电子系统仿生自修复技术,为高可靠性航天电子装备设计提供一种新思路。分析了航天电子装备面临的主要问题与现有冗余容错技术存在的不足,介绍了胚胎电子系统仿生自修复技术,从硬件资源消耗、可修复故障类型、修复时间等方面对比了胚胎电子系统仿生自修复技术与典型冗余容错技术的优缺点。结合胚胎电子系统仿生自修复技术的优势,分析了其在航天电子装备中的应用方向与面临的挑战,为高可靠航天电子装备设计研究提供参考。

基于多样本GA-PSO算法的发射入轨段测控设备优化部署

针对当前航天器发射入轨段地基测控设备部署中存在的效率不高、灵活性不足等问题,考虑最高仰角、地形遮蔽等约束条件,以定轨精度、测控覆盖、资源占用为优化目标,建立给定弹道下测控设备部署优化模型。提出基于多样本遗传-粒子群(Genetic-Particle Swarm Optimization,GA-PSO)算法的发射入轨段测控设备部署优化方法,通过目标权重自适应变换和一定强度的蒙特卡洛仿真实验获取Pareto最优解集,统计分析确定全局最优解。仿真结果表明,该方法可进一步提高发射入轨段定轨精度和测控覆盖率,减少设备冗余,为测控方案制定提供有效数据参考。

基于监控客户端的航天测控装备自动化运行方法的研究

针对航天测控装备基于监控服务器端的自动化流程存在的不足,本文提出一种在监控客户端实现测控自动化运行的方法。通过分析测控机理,构建航天测控装备在该过程中的控制模型,完成测控任务在客户端的自动化流程。测试表明,该方法能够提供智能、可靠的自动化运行流程,提高航天测控装备的运行效率。

航天批产线生产模式及布局迭代优化

生产组织模式及布局是航天/军工制造车间的根基。对标某批产线的改造要求及条件,通过设备数量、生产模式和人员排班迭代优化等方式,完成既定的产能目标。此外,实现8.3%的设备数量、45%的人员压减,消除了多余周转,实现了人员、设备、场地的高效利用,为后续军工制造车间的生产线建设与改造提供了新思路。

激光快速增材制造技术在国防科技中的应用现状与展望

科技在现代国防建设和军事战争中发挥着越来越重要的作用,武器装备在大国博弈中占据的重要程度也越来越高。与此同时,装备的耗损速度也在不断加大,这导致在现代战争中,装备的快速修复成了一个重要的问题。传统的维修方法成本高、维修周期长且所需设备复杂多样,而激光快速增材制造技术能够满足在复杂环境下进行快速装备维修与再制造的需要,保障设备和装备的及时补充。本文概述了当前激光增材制造技术在现代国防军事科技中的研究与应用现状,具体介绍了近现代激光熔融沉积技术、激光立体光固化技术、选择性激光烧结技术和激光选区熔化技术等激光快速制造技术在陆军、空军航空航天和海军上的应用实例。同时,也针对性地讨论了当前激光增材制造技术所面临的技术难题和应用短板。结合社会科技发展现状,对所暴露出的不足提出了理论性的指导意见,最后对激光快速增材制造技术的发展方向进行了展望。

一种点火控制系统自动测试设备设计与应用

点火控制系统在地面测试阶段往往会进行多次重复性测试,以便及时掌握点火控制系统在经历不同试验后的性能状态情况,为了在保证测试精度和测试稳定性的同时提升测试效率,设计研制了一种点火控制系统自动测试设备,搭建出基于PXI总线的控制系统,实现对点火控制系统的供电控制、数据采集和性能验证等功能,以LabVIEW开发平台设计了对应的测试软件,经实际试验验证,所搭建的测试设备能够以较高的稳定性和精确度实现对点火控制系统的功能性能测试。

基于Borda-RMM的航天产品步入式试验设备风险评价

为评估步入式试验设备的潜在风险,研究选取航天产品步入式试验设备为研究案例,基于风险管理和风险评价方法理论,综合运用Borda序值、层析分析法和风险矩阵法,构建了步入式试验设备设施的风险水平综合评价模型,并以算例进行实际说明。研究表明:步入式试验设备的总体安全风险水平为中等偏上,风险因素指标等级最高的为窒息风险因素,其次为火灾风险、液氮泄露风险。因此,应重点针对窒息风险、火灾风险、液氮泄露风险制定专项安全防范措施。

航天装备实战化维修保障能力体系研究

战争复杂性和高新技术密集性导致航天装备实战化维修保障需求增多,传统的维修保障能力体系难以满足这种动态复杂的维修保障需求。通过分析航天装备实战化维修保障能力生成因素及关系,提出基于维修保障活动分解的能力体系构建思路,并利用改进的灰色关联分析方法进行优化,得到优化后的维修保障能力体系,为航天装备实战化维修保障能力生成提供借鉴。

导热有机硅材料的研究进展

有机硅材料虽然具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、耐候性、憎水性、耐腐蚀性等,但其导热性差,难以满足航空航天、电子电气、高频通信等领域对设备高性能化和小型化的需求。近年来,利用各种导热填料改性有机硅材料以赋予其导热性已成为研究热点之一。本文介绍了有机硅材料的导热机理,重点综述了近年来导热硅脂和导热硅橡胶的研究进展,并展望了其发展方向。

提升我国航天装备制造能力的思考

本文从航天装备及其制造过程的特点分析了我国航天装备制造系统能力的构成,并结合我国航天装备制造的发展趋势,分析了我国航天装备制造存在的突出问题,提出了提升我国航天装备制造能力的对策建议。

革命性的宇航结构件焊接新技术——搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊作为一项革命性的连接技术 ,为宇航制造业轻合金结构的低成本、高效率和高质量连接提供了崭新的方法。本文在介绍搅拌摩擦焊原理、搅拌头、焊接接头、接头性能的基础上 。

基于工业CT技术的设备故障诊断与维修

采用先进的工业CT无损检测技术,对精密设备内部结构进行无损定量检测,根据得到的结构断层图像,确定设备各部件之间装配关系和配合间隙,比较完好设备的断层结构图像,诊断出设备的故障部位,提出故障修复方案.对于无故障精密设备,利用工业CT无损检测具有的尺寸精密测量功能,结合相应部位的断层结构图像,识别内部转动部件的磨损程度或部件间产生的相对位移,推断系统将来可能发生故障的运行阶段,提出设备的维修计划.