返回式卫星的供配电系统

供配电系统是卫星的一个重要分系统。卫星飞行任务的圓满完成,依赖于供配电系统的正确和可靠地工作。供配电系统包括电源的产生、电源的分配和控制、电源的贮存和电缆网等。文章首先讨论返回式卫星的任务和特点,然后给出供配电系统的设计方法。特别对配电准则、配电方案(集中制、分散制和混合制)和配电器的设计作了详细的描述。     

一种空间燃料电池电源系统设计与实现

面向空间应用,依据某航天器任务期间的功耗需求,采用燃料电池和蓄电池的架构,对1kW燃料电池电源系统的设计与实现进行研究。构建了1kW燃料电池电源系统仿真模型,对系统设计原理进行了仿真验证,并研制了1kW燃料电池电源系统样机,对系统典型的负载阶跃工况进行了试验测试。试验测试结果表明,1kW燃料电池电源系统在半载阶跃变化时,母线电压波动小于5V,调节时间小于25μs;整个运行过程系统工作正常稳定,能够满足航天器空间应用需求。     

多通道隔离电压采集板设计及验证

本文以卫星地面供配电测试阶段的母线电压及二次电源电压测量为背景,设计了多通道隔离电压采集板卡。首先归纳总结了卫星母线电压、二次电源电压及遥测指令信号典型接口电路,分析了以上几种电路的输出阻抗特点,然后设计了合理的隔离电路及测量电路,最后提出基于成熟的CPCI总线架构的模块化板卡方案实现测试设备的通用化设计及隔离性验证方法;经实际产品研制和系统测试,该板卡能够满足供配电地面测试设备对多通道隔离电压的采集需求。     

航天器电源母线品质地面测试方法浅析

航天器供配电系统作为航天器上用于产生、存储、控制、传输与分配电能的子系统,其地面测试与评价工作是航天器地面电测工作的重要组成部分。航天器电源系统作为典型的直流分布式电源系统,其母线品质与系统稳定性密切相关。通过对航天器电源母线品质地面测试与评价方法进行分析,给出了测试系统的简要设计,并对技术发展趋势进行了预测。     

国际通信卫星-V的镍氢蓄电池

目前,绝大多数通信卫星星上二次电源系统采用的都是镍镉蓄电池。镍镉蓄电池与其它早期空间应用的银锌蓄电池相比,能量密度低一些、重量大一些。但其循环次数高,即轨道工作寿命较长,可达十年左右。从目前通信卫星的工作情况来看,镍镉蓄电池的故障率高,这是影响卫星寿命的主要因素之一。据有关资料分析表明:造成镍镉蓄电池故障的原因不外乎以下三点:1.镉负极分子的迁移,2.负极极板的膨胀,3.隔膜材料的分解。为了解决限制卫星寿命的主要因素—蓄电池的问题,福特公司按照国际通信卫星组织的合同要求,研制了镍氢蓄电     

基于事故数据挖掘的AEB路口测试场景

基于国家车辆事故深度调查体系中499例真实的路口事故数据，研究适应于中国的自动紧急制动系统（AEB）路口测试场景。通过基于多元Logistic回归的事故严重程度影响因素分析，提取自动驾驶测试场景的特征要素，构建测试场景。以场景特征要素为聚类参数，采用层次聚类算法挖掘得到了8类路口机动车碰撞典型危险场景，建立了8类适应于中国交通状况的AEB路口测试场景。研究表明:中国的路口场景与Euro-NCAP法规场景有一定的相似性，但较国外更加复杂，其中十字路口的左转与直行冲突是需要重点测试的场景。研究结果可为国内AEB系统的开发和测试提供参考，也可作为建立中国AEB路口测试评价体系的依据。      

基于动态故障树的卫星可靠性分析

针对卫星系统的可靠性问题，提出了一种基于动态故障树的卫星可靠性分析方法。采用马尔可夫链和二元决策图相结合的分析方法，建立卫星的电源、姿轨控和推进3个分系统的动态故障树模型，在此基础上得到卫星的随机故障模型，并综合考虑损耗故障建立卫星可靠性模型。利用蒙特卡洛仿真对随机故障模型进行评估分析，并将其与Weibull分布模型进行性能比较，仿真结果表明该方法能够有效分析卫星的随机故障，具有计算精度高、效率高的优点，并能更有效地模拟卫星部件随机故障的动态行为。     

免疫系统的反面选择算法在故障诊断中的应用

生物免疫系统的主要功能就是检测和杀伤来自生物体内和体外称为抗原的非已物质，受免疫系统自己－非已识别机理的启发提出的反面选择算法能检测任何异常变化。文章结合航天器故障诊断的特点对反面选择算法进行了改进，提出了对卫星电源分系统实时系统故障诊断的新方法，通过诊断实例表明该方法是有效可行的，能对卫星电源系统的故障准确、快速的实时诊断。     

地球观测卫星太阳电池电源系统的设计

本文从卫星总体设计角度概述地球观测卫星太阳电池电源系统的设计特点。着重阐述太阳同步轨道参数对电源系统设计的影响以及设计中的主要技术问题;包括可展开式太阳电池翼板,镉镍蓄电池组和电源控制装置等设计的考虑。此外,对适应公用舱设计的有关技术也作了一些探讨。本文对其它近地轨道卫星电源系统的设计同样有参考价值。     

航天器供配电测试系统通用化设计

供配电测试系统的主要用途是在航天器测试全过程中,为航天器提供电源、向航天器发送有线指令、接收和测量航天器下行有线遥测信号。以往主流的供配电测试系统均为定制型,其研发成本较高、研制周期较长、可靠性较低。以主机-总线-板卡形式的通用供配电测试系统,实现了设备的定型和批量化生产,解决了不同型号需求定义不统一的问题,同时降低了研发成本、缩短了研制周期、提高了产品的可靠性。目前,该系统已成功应用在多个航天器的测试工作中,随着型谱的不断丰富和航天器型号的深入应用,将有着更广阔的应用前景。     

卫星磁层亚暴环境模拟试验设备的设计

卫星表面充电是七十年代初发现的严重危害同步轨道卫星的新问题。为了寻求解决卫星表面充电问题的方法,许多国家进行了广泛的研究。我们于82年开展卫星表面充电模拟试验技术研究。本文仅就我们在磁层亚暴环境模拟设备设计中考虑的一些问题作简要介绍。阐述了对模拟系统的要求,模拟系统的组成和用途,介绍了真空系统,电子枪,光源和测量系统设计中应考虑的问题。     

基于星间链路的导航卫星时间自主恢复策略

基于北斗导航卫星星间链路的测距与数传功能，针对自主导航时卫星时频子系统异常导致载荷系统断电重启的情况，提出了一种基于星载计算机自主计时及星间链路误差校正的策略.在载荷系统重启时间内，利用星载计算机守时，并通过十秒稳定度预报晶振频率漂移量的方法，维持星钟在重启时间内的稳定.载荷系统重启后，星载计算机授时给导航任务处理机，通过误差分析计算出总误差.该误差在星间链路建链误差允许范围内，然后通过星间链路对星钟误差进行校正恢复，重新实现星地时间同步.      

无电压取样端直流稳定电源校准专用插头设计

直流稳定电源在实际应用中,其稳压状态的输出电压在电源空载状态时和带载状态时存在一定差值,这个差值被称为稳压负载效应,直流稳定电源的稳压负载效应是体现其输出电压对输出回路中负载变化抑制能力的重要指标。直流稳定电源按其输出端可分为有、无电压取样端两种输出形式。通过分析常用直流稳定电源稳压负载效应校准的连线方法,针对无电压取样端的直流稳定电源设计了一款专用插头,在引入极小测量误差的情况下,使接线更为方便快捷,从而提高校准直流稳定电源的工作效率。     

空间用固态限流保护电路的小型化设计与实现

设计了一款采用指令控制模式且具有通断指示和限流保护调节功能的固态限流保护电路,可替代空间电源母线中的熔断器,用于浪涌电流抑制和负载过流保护。为满足产品的小型化设计需求,电路采用厚膜工艺布局布线,微组装技术生产制造。通过电路仿真、版图设计及应用测试,电路性能满足设计要求,且产品尺寸仅为25mm×23mm×55mm,在小型化设计方面具有显著优势,作为新兴的固态配电保护产品在空间供配电系统中具有良好的应用前景。     

Feasibility study of LEO,GEO and Molniya orbit based satellite solar power station for some identified sites in India

The analysis of satellite solar power station (SSPS) is carried out for some specified locations (Delhi, Mumbai, Kolkata and Bengaluru) in India and consequently the performance of the system is evaluated for geostationary earth orbit (GEO) based SSPS, low earth orbit (LEO) based SSPS and Molniya (quasi geostationary) orbit based SSPS for sites located at different latitudes. The analysis of power; received energy over a year and weight of the rectenna array for the same beam intensity showed varied results for Molniya orbit based SSPS, LEO based SSPS and GEO based SSPS. The power delivered by the LEO SSPS was highest which indicated that this SSPS may be efficient for the short term power requirement. However, it is observed from the results of the energy received over a year that the GEO based system is suitable for base load power plant as it is capable of delivering constant energy through out a year. Further, the weight of the rectenna and hence the space required for ground station for same power output is smallest for Molniya orbit based system for a range of rectenna array radius considered. It is thus envisaged that the Molniya orbit based system would be a better choice for commercial use of SSPS. These findings may help for judicious selection of satellite orbit and ground station location for placing the satellite for SSPS for various applications.     

基于VPX总线的智能供配电系统设计

介绍了VPX标准及技术特点,提出了基于VPX总线架构的供配电系统组成和功能,并对各板卡的供电、控制、指令等进行分析,形成技术方案。实现了各功能板卡间的优化配置,开展了相关的试验验证。试验结果表明,该系统稳定可靠,具有广泛的应用前景。     

星载GNSS-R海面风场观测载荷关键技术设计与验证

目前海面风场观测手段有限,基于全球导航卫星系统反射信号处理(global navigation satellite system reflection,GNSS-R)的天基观测为全球风场信息获取提供了全新的手段.GNSS-R海面风速探测技术具有全天时、全天候、低功耗、宽覆盖、多信号源、低成本等特点,日益获得了广泛的关注...     

一种嵌入式月面巡视器移动系统模拟器设计

提出了一种嵌入式月面巡视器移动系统模拟器设计方案,分析了模拟器的功能性能需求,给出了模拟器整体方案设计及硬件、软件的具体实现,最后通过系统测试对模拟器设计的有效性进行了验证.该移动系统模拟器可实现对移动系统电机及负载的功率级模拟,满足移动控制驱动组件的系统测试需求,并具有良好的通用性和可扩展性.