萤火一号火星探测器热控分系统设计

根据萤火一号(YH-1)火星探测器的热环境特点,对热控分系统设计进行了研究,分析了热控分系统技术难点,给出了方案设计,介绍了大功率单机散热、探测器多模式自主热控和长火影热控等设计.热平衡试验结果验证了热控设计的正确性.     

萤火一号火星探测器电源分系统技术

对萤火一号(YH-1)火星探测器的电源分系统技术进行了研究.给出了分系统的功能、组成和工作原理.与其他传统电源技术不同,YH-1火星探测器电源分系统针对与俄罗斯福布斯(FGSC)火星探测器间的供电接口进行了适应性设计,并根据火星轨道环境特点,设计了适应长火影恶劣工作环境的自主休眠和自主唤醒等创新技术.地面试验验证了分系统适应性设计的可行性和可靠性,表明设计满足火星探测的任务要求.     

萤火一号火星探测器技术创新点

结合萤火一号(YH-1)火星探测器的科学目标和工程目标,介绍了该探测器总体设计、结构、电源、测控数传、姿控、热控、综合电子和有效载荷等分系统设计的技术创新点.YH-1火星探测器秉持小型化、集成化、轻型化设计理念,电子单机采用栈接式集成结构,体积小,质量轻,成本低,基本符合国际未来深空探测发展趋势.     

萤火一号火星探测器结构分系统设计与试验

对萤火一号(YH-1)火星探测器结构分系统设计与试验进行了研究.为满足轻型化、高刚度和低剩磁等要求,结构分系统采用复合板式箱体结构,使用镁、铝等轻合金和非磁性材料,对关键连接点进行合理设计以提高连接刚度,对承力框架进行拓扑优化设计以减小质量.力学分析和试验结果表明:YH-1火星探测器结构分系统设计正确,结构可靠,满足中俄双方约定的技术要求.     

萤火一号火星探测器推进分系统技术

对萤火一号(YH-1)火星探测器推进分系统技术进行了研究.给出了分系统组成.选择液氨为工质,分析了工作模式.用贮箱推进剂管理装置解决推进剂晃动;用加排阀集成组件提高分系统的低温密封性能.地面多次试验结果表明:YH-1火星探测器推进分系统能满足探测器要求.     

萤火一号火星探测器延寿及可靠性增长措施

分析了萤火一号(YH-1)火星探测器推迟发射后面临的问题,给出地面可靠性保证和超期产品可靠性保证等延寿措施.分析了器上产品产生的变化,对延寿及可靠性增长进行了研究.对推迟发射状况适应性进行分析,消除薄弱环节,进行复核复算,研究了可靠性增长.结果表明:推迟发射期间采取的延寿及可靠性增长设计措施有效.     

萤火一号火星探测器锂离子蓄电池技术

对萤火一号(YH-1)火星探测器锂离子蓄电池技术进行了研究.介绍了蓄电池组的功能、结构与组成,以及充放电的基本性能.蓄电池组采用拉杆式结构,在电解液中添加低温添加剂以提高低温工作性能,紧固件选用钛合金或铜合金以降低剩磁矩.长期高荷电态搁置试验及各种性能测试的结果表明:锂离子蓄电池组的比能量高、使用温度宽,能满足深空低温环境的应用要求,其中多项技术已推广用于探月工程.     

萤火一号火星探测器在轨图像处理技术

为提高信道利用率,对萤火一号(YH-1)火星探测器在轨图像处理技术进行了研究.给出了图像处理单元的图像压缩算法原理,设计了压缩图像数据传输的健壮差错控制方案,介绍了针对图像传输设计的图像预览和点播技术.试验结果表明:图像压缩流有较强抗误码特性.     

萤火一号火星探测器测控数传一体化设计

对萤火一号(YH-1)火星探测器测控数传分系统的测控数传一体化设计进行了研究.介绍了分系统的作用与功能、上下行射频通道和各单机设计方案,以及性能指标.给出了甚长基线干涉(VLBI)信标测试试验、中俄测控对接试验、射频测试试验的结果.给出了分系统设计中采用的小型化集成化、高灵敏度接收及高集成度发射技术.设计的测控数传分系统可满足距离4亿千米通信的需求.     

萤火一号火星探测器研制经验总结

介绍了萤火一号(YH-1)火星探测器的总体设计和型号特点.总结了深冷环境适应性、活动部件及电子器件的休眠-唤醒、自主控制、深空测控、整器磁清洁控制等五项关键技术的攻关,以及型号研制中主要阶段的工作.提炼了积极鼓励技术创新,重视关键技术攻克;科学调度,管理创新,确保后墙不倒;优化技术流程,确保标准不降,程序不减;重视人才培养,稳定型号研制队伍;严格过程控制,质量管理高标准;加强组团管理;友好协商,对俄合作为国争光;严肃在俄纪律,与国内保持密切联系等研制管理经验,可为我国后续自主火星探测研制提供借鉴作用.     

萤火一号火星探测器电子分析器设计和试验

对萤火一号(YH-1)火星探测器电子分析器设计和试验进行了研究.电子分析器采用带偏转板的同轴圆柱形静电分析器,设计方案在满足性能指标的同时实现了小型化.用Ni63放射源对其进行能量扫描、角度扫描、能量和角度均扫描等能量高端的性能试验,结果表明:电子分析器的能量扫描、角度扫描、能量和角度均扫描功能正确.通过试验还获得了电子分析器在2.47～10.04 keV的相对探测效率,该结果可作为电子分析器在轨数据处理的依据.     

萤火一号火星探测器星地测控对接试验技术

介绍了萤火一号(YH-1)火星探测器星地对接测控试验任务及过程.给出了参与试验的YH-1火星探测器、俄罗斯与欧空局地面站设备等的组成和主要技术指标.介绍了试验项目及其原理,分析了副载波多普勒频移测量和电磁屏蔽等关键技术.列出了试验确定的主要技术指标.试验结果证明YH-1火星探测器星地测控参数匹配,相关技术参数可满足火星探测要求,同时确认了地面改造建设是成功的.     

萤火一号火星探测器深空天线设计技术

根据分系统指标需求,对萤火一号(YH-1)火星探测器天线设计进行了研究.给出了天线的功能与技术指标.介绍了对高增益天线、低增益发射天线与低增益接收天线的方案和结构设计.天线测试结果表明三种天线均满足指标要求.分析了材料选用等环境适应性设计.冷热交变、深冷低温及太阳照射等试验结果验证了设计的天线在深空探测环境中的可靠性和适应性.     

萤火一号火星探测器姿态控制分系统设计

对萤火一号(YH-1)火星探测器姿态控制分系统设计进行了研究.介绍了分系统的特点与组成、控制模式,设计了基于四元数的反馈控制律.采用的绕空间任意欧拉轴机动的控制方案可实现4π空间内的机动,且有较高的自主性,以确保探测器在轨运行的安全.地面模拟飞行试验验证了器上自主控制等措施.     

萤火一号火星探测器遥控译码器设计与实现

对萤火一号(YH-1)火星探测器遥控译码器的设计与实现进行了研究.给出了遥控译码器的基本功能及适合深空的通信链路协议,介绍了采用模块化设计的硬件和工作模式.给出了可靠性和安全性保障措施.多次地面试验结果表明:YH-1火星探测器遥控译码器设计合理,与其他设备接口匹配正常,各项设计指标满足任务书的要求,设备运行稳定.     

萤火一号火星探测器有效载荷分系统设计

对萤火一号(YH-1)火星探测器有效载荷分系统设计进行了研究.根据YH-1科学探测任务、约束条件和特点,确定了探测器有效载荷配置为等离子体包、磁强计、掩星接收机和光学成像仪.各有效载荷采取单一工作模式,以简化控制.介绍了各有效载荷的控制和数据处理方式,以及有效载荷分系统的巡航段自检、火星空间环境探测、星星掩星实验、拍照、星地掩星实验等工作模式.对有效载荷的数据量进行了分析和设计.分析表明:YH 1火星探测器有效载荷的配置和设计能满足科学探测任务的需要,且具协调性、可操作性和资源利用充分性.     

萤火一号火星探测器姿控分系统测试设备研究

为保证萤火一号(YH-1)火星探测器安全可靠,研制了其姿控分系统自动化测试设备.给出了测试系统的总体结构,介绍了电源供电系统、程序加载及遥控遥测接口、PXI采集控制模块、外围设备等硬件,以及遥测遥注模块、PXI采集控制模块(含模拟器控制)、动力学模型模块、数据库模块、显示终端等软件的功能.应用结果表明:该设备具备便携式、体积小、适应性强等特点,适合远距离运输.模块化设计经灵活组合,能适应测试各阶段.