基于力限控制技术的点式连接壁挂式发射的卫星振动试验方法

对于采用点式连接形式的壁挂式发射卫星,不同星箭接头在发射过程中的加速度谱有较大差异,采用传统方法制定振动试验的加速度控制谱可能导致“过试验”。为此,文章提出一种基于力限控制的振动试验设计方法:通过星箭耦合分析获得星箭界面处的界面力;振动试验时,在卫星主频处采用力限控制,在其他频段采用加速度谱预先下凹。将该力限控制方法应用于点式连接壁挂式发射卫星振动试验中,试验数据证明了该方法的有效性与可行性。该研究可为后续组批发射卫星地面验证提供参考。

自适应增广控制频域分析与飞行试验

本文聚焦运载火箭自适应增广控制频域分析问题。首先,通过对控制器结构的简化,降低其非线性,同时构造单输入单输出环节,便于频域分析;之后,利用描述函数和常微分方程近似解析解的思想,对自适应增广控制进行了频域分析,获得了频域模型;最后,基于可重复使用验证飞行器对自适应增广控制器进行了飞行测试。飞行结果显示频域模型正确且精度较高,能够获得更好的控制效果。

基于IPV6和云服务的异地远程测发控系统设计

为布局未来低成本、高密度、强管控的航天测试和发射场景,降低人员的保障成本,提高测试和发射效率,依托高带宽和广覆盖的互联网资源,设计了一种基于IPV6和云服务的异地远程测发控系统,适用于信息公开的商业发射任务,包括核心测发网络、云服务网络和异地测发网络;技术人员可通过异地测发网络远程接入核心测发网络执行测试和发射任务;在IPV4网络环境下,由云服务网络实现核心测发网络和异地测发网络的数据转发;在IPV6网络环境下,云服务网络为核心测发网络和异地测发网络搭建网络隧道,使二者可以直联通信,从而节约云服务网络资源;经过测试,两种网络环境均实现了远程通信功能,IPV6网络环境具有更低的传输延时和云服务器资源占用,证明系统具有搭建成本低和使用地点灵活的优点,能够降低任务保障成本。

一种面向运载火箭测发控的虚拟化系统优化设计

液体运载火箭后端地面测发控系统在运载火箭的测试发射控制过程中起到了核心作用。通过引入虚拟化云计算技术,实现后端地面测发控系统向虚拟化的转变及后端测控数据统一集中化管理,减少了重复性建设,进一步提高了后端地面测发控系统通用性、灵活性以及可扩展性,对现役的某型液体运载火箭后端地面测发控系统进行云计算迁移改造并对系统自愈能力进行优化。在此基础上对虚拟化系统进行容错和冗余能力的优化改进,消除故障单点,提高了系统的可靠性,为实现运载火箭地面设备集约化、数据共享化、业务标准化和效益最大化的目标提供有力支撑。

发射场卫星试验鉴定流程控制网模型及分析

发射场卫星试验鉴定流程控制联合考虑试验鉴定过程模型和试验科目,实现对试验鉴定的流程控制。目前发射场卫星技术流程以文字和图片描述,在节点状态和约束迁移方面存在量化问题,无法构建形式化模型以嵌入自动化试验鉴定评估系统。以网模型为基础,构造发射场卫星试验鉴定流程控制网模型,并提出配套结构分析和性能分析方法,实现量化的可达性、作业不确定性和资源竞争性等分析内容,支持并行多星多任务的评估分析,从而支撑发射场卫星试验鉴定流程管理中试验鉴定方案设计及卫星流程模型优化设计等工作。

适用于野外环境的无线测发控系统设计与实现

针对飞行器在野外发射时,对测发控系统提出设备部署时间短、发控距离远、待命时间长和具备安控指令上行功能的需求,设计了一种适用于野外环境的无线测发控系统,通过将常规测发控系统的地面前端设备与器载设备进行一体化设计,简化了器地间电气接口,提高了地面设备的部署速度和可靠性;通过扩频无线上行链路和调频无线下行链路使测发控系统具备1 km以上无线测发控距离和最长100 km安控指令上行距离且上行链路与常规安控链路兼容;通过对器载数据链和飞控计算机的改进设计,使飞行器具备在发射场长时间低功耗休眠和唤醒后快速发射的能力;通过对地面数据链的改进设计,使其在满足无线指令发送和遥测数据接收需求的同时,兼具对于野外环境的适应能力;设计了多级器载火工品和发动机点火回路的安全管制机制,保证了飞行器在存储、运输和测试过程中的安全性;经过飞行试验,验证了无线测发控系统满足飞行器在野外环境的测发控需求。

一种区块链场景下的海射火箭无线测发控实现方法

为了解决现有海射火箭作业过程中严重依赖中心调度、无线测发控数据容错率低、海浪运动对海上无线通信干扰复杂等问题,提出了一种区块链场景下的海射火箭无线测发控实现方法。本文在通过Ansoft HFSS三维结构电磁场仿真软件对系统天线仿真设计的基础上,对系统无线收发模块、主控模块、采编模块及遥测数据分布式区块存储的硬件设计和算法控制进行了研究,最后进行了100m、3km和5km三种距离条件下的海上无线数据传输及视频数据流传输实验。实验结果表明,系统在5km条件下TCP模式数据上下行吞吐量不低于71.8Mbps,无人发射平台端视频数据流传输流畅,误码数据全程留痕、可以追溯,为构建海射火箭作业过程中区块链通信管理系统树立了新标杆。

运载火箭地面测发控系统架构研究

地面测发控系统是运载火箭的重要系统之一。经过六十多年发展,我国长征系列运载火箭地面测发控系统技术得到长足进步,支撑了航天运输系统的快速发展。近年来,随着一体化设计、射前无人值守、产品通用化、重复使用等新需求的出现,使得地面测发控系统不足之处逐渐显现。通过总结国内外运载火箭地面测发控系统的技术发展趋势,提出了我国运载火箭地面测发控系统架构设计思路,通过三层架构模型设计规范地面测发控系统技术体系、简化系统组成、提升系统整体性能。同时,结合我国下一代航天运输系统的技术发展需求,对我国下一代火箭地面测发控系统进行了设计构想,为后续运载火箭地面测发控技术发展提供建议。

运载火箭测发控系统服务器集群虚拟化的设计与实现

利用虚拟化技术构建运载火箭测发控系统,通过对测发控系统计算机资源需求进行分析,使用服务器集群将系统所有计算机资源池化,按照测发控业务需求对计算机资源进行了划分。设置系统业务虚拟机(VM),利用虚拟桌面管理软件Fusion Access进行管理控制,实时监测服务器集群运行情况,故障自动报警。利用系统服务器集群高可用性(HA)和容错技术(FT)功能,消除了运载火箭测发过程的单点故障。通过实验验证,该系统提高了测发控系统计算机资源利用率,摆脱系统对计算机硬件资源的依赖。计算机状态迁移、负载动态均衡及故障隔离等功能,减少了计算机系统宕机的频率,降低设备维修成本,提高了系统高可靠性。

某发控设备一体化自动化测试系统研究

针对某发控设备所使用的测试设备一体化程度低、测试方法自动化程度低的问题,提出了一种一体化自动化测试系统的设计方案;该测试系统基于发控设备研制调试、交付验收、试验保障等环节的实际使用需求,采用“测控计算机+负载模拟单元”架构,设计并实现了一体化硬件平台及自动化测试软件;该测试系统在实装环境下完成功能和性能测试,测试结果表明其有效性;其快速、准确、高效地完成测试过程,达到了测试效率和测试质量的双提升,所做研究对开展测试设备类的研究具有借鉴意义与参考价值。

可重复使用试验航天器热控分系统产品保证工作实践

分析了可重复使用试验航天器热控分系统具有的设计约束多,技术难度大;研制周期短,正样研制与鉴定工作重叠开展;分系统外协产品多,管控链条长等研制特点。针对上述特点,总结了项目采取的主要产品保证工作措施,如狠抓技术风险识别与控制,严格过程管控和试验验证,开展发射场质量确认等。上述措施有效保证了试验航天器热控分系统的产品质量,为后续型号研制开展相关产品保证工作提供了借鉴。

一种高可靠的运载火箭测发控设备

为满足运载火箭对测发控设备的通用化及高可靠的要求,对运载火箭测发控设备的设计方案进行了研究;整体设备采用通用机箱加标准化模块的设计思路,背板采用自定义的机内接口,基于业务信息和管理信息异构的设计思想,通过背板上冗余的CAN总线及RS485总线实现业务和管理信息的分离,以及管理总线对业务总线的异构备份,机箱及标准化模块通过读取背板信息确认当前插槽及模块类型,实现模块的灵活布置,采用模块热备和总线热备两级热备方案,以及自定义的内部通信协议,经过测试实现了测发控设备在各类故障模式下的正常工作,冗余切换延时小于500 ms,该设备已于某新型低温液体运载火箭上成功应用,经过实际应用满足运载火箭测发控系统的要求,后续可应用于其他运载火箭的相关领域。

基于AIoT技术的智能温室花园设计

针对环境保护的问题,综合应用AIoT和图像处理等技术,进行跨平台技术创新,设计实现一座可以实现环境监测、自动控制、图像识别、数据实时上传和远程控制等功能的智能温室花园,供人们游赏的同时提升自身所用技术。智能温室花园结构分为3层,第1层对人员进行无接触体温检测,第2~3层置有各类检测模块,对花园内部各项环境数据进行实时检测,对数据进行存储和分析,将检测到的各项数据传输到显示屏,并无线传输到电脑端和手机端进行显示,使得花园管理人员实时观察这些数据。顶层设有智能穹顶,根据花园内植物对阳光的摄取需求和天气情况来自动选择穹顶的开关,并且花园内设有自动浇水系统来呵护花园里的植物,保证植物对水的需求量,防止植物出现缺水干枯的情况。此外,管理人员可根据实际情况及时远程控制花园内联网设备的开关。

测发控软件接口协议自动化测试技术

提出一种提高航天软件测试效率的自动化测试方案,研究测发控软件的接口协议、提取测试需求及故障模式,设计可复用的测试用例,研制支持多种接口类型的自动化测试工具并把测试用例集成到工具中。经在多种测发控软件中验证可实现自动化测试并具有很强的可复用性。与人工测试相比,该方案可把接口测试的效率提高80%以上,节省了大量测试时间。

运载火箭地面测发控系统信息流设计与优化

运载火箭地面测试与发射控制系统(简称测发控系统)是火箭测试发射过程中火箭与地面信息交互的重要枢纽,系统信息流可分为控制类、测量类和箭地通讯信息流。测发控系统主要经历了3化设备、一体化、新型一体化这3个阶段,不同阶段系统信息流各具特点,不断优化。分析影响系统信息传递效率因素,梳理系统信息流设计的关键要素以及技术要点,并对系统信息流优化方向进行展望,为后续运载火箭全箭试验数据整合、火箭健康管理、远程测试发射等应用的实现提供参考。

统型测发控系统一体化发射指挥模式研究

地面测发控系统指挥控制作为火箭测试和发射的中心,由前端地面设备和后端测发控大厅地面设备组成,并完成对火箭的各项测试以及发射控制。通过统型测发控系统研制实现了运载火箭统一测发控、统一供配电、后端云平台配置,从而实现了火箭总检查和发射指挥控制一体化,优化了发射支持设计人员的参试时间,提高了测试发射效率,简化了使用维护,降低了保障难度,提升现役液体运载火箭测试发射能力。

长征四号系列运载火箭测发控系统技术发展与展望

地面测发控系统是运载火箭系统工程中重要的组成部分,随着科技的不断进步,以及高密度发射、快速性测试和低成本运营的迫切要求,为满足可靠、智能、高效、经济的目标而不断发展。本文回顾了长征四号系列运载火箭测发控系统的发展历程,对历代测发控系统产品和技术路线进行了分析,总结存在的主要问题,提出了电气动力一体化测发技术、远程测发技术、全箭综合健康管理技术和快速测发技术等关键技术作为未来测发控技术研究方向和应用模式,为地面测发控系统的后续发展提供参考。

一种快速在线控制柜测试平台

为顺应智能制造中测试平台的发展趋势,根据控制柜测试特点和需求,开发了一种基于LabView测试软件的快速在线控制柜测试平台。利用其中的无线测试工装直接对接待测控制柜内部接线端子,并通过蓝牙与主控计算机无线通讯完成自动测试,极大地提高了控制柜生产中测试环节的测试速度、数字化水平、信息化水平。

一键式电流互感器极性测试仪的设计与实现

电流互感器(Current Transformer,CT)是按比例将大电流变换成小电流的设备,其接线极性的正确性直接关系到保护动作的正确性和电能计量的准确性.目前,电流互感器常用的极性测试方法为直流电源法,存在接线烦琐、费时费力以及准确率低等问题.设计了一键式电流互感器极性测试仪,基于直流电源法,通过无线通信技术实现测试相别切换和测试命令传送,借助可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)自动判别极性,通过触摸屏和语音模块输出测试结果.经过验证,该测试仪操作简单、准确度高,能够大大提高测试工作效率,可以广泛应用于电流互感器极性测试.

运载火箭新型地面测试发控系统构想

为了提高我国地面测试发控系统整体水平,在借鉴和继承国内外成熟型号地面测试发控系统优秀设计思想的基础上,结合现代运载火箭技术需求,通过对总体设计、任务和功能分析、框架组建等方面的分析和论述,提出了新型运载火箭地面测试发控系统方案构想。此方案在总体设计思想、系统框架结构设计、应用模式上提出新的思路,对于适应未来运载火箭发射要求提供了技术途径。