基于FPGA架构的高可靠在轨重构系统设计

航天设备与地面设备相比,制造成本高,对空间环境的适应性要求也高。为了延长航天器寿命,提高其在轨工作的可靠性,需要考虑航天器在空间环境下的可维护性需求。针对航天资产在轨软件实现功能维护的需求,研究空间环境应用背景下的高可靠在轨可重构技术。基于FPGA芯片在航天器领域中应用的广泛性、灵活性及可靠性,设计了一种FPGA架构下的高可靠在轨重构系统。该系统的优势在于充分利用星载设备中普遍使用的“SRAM型FPGA+反熔丝FPGA”的硬件架构,在实现SRAM型FPGA动态刷新功能的基础上仅通过软件更改来增加在轨重构功能,极大降低了硬件更改的成本,扩展了可重构功能的应用范围。在某航天器星载设备中应用该在轨重构系统,通过实际飞行经历,验证了该架构系统设计方案的可行性、可扩展性及可靠性。     

基于摄影测量的超大尺寸舱段装配变形分析技术

针对运载火箭箭体结构舱段装配过程中形位精度测量及变形控制的需求,开展超大尺寸舱段精确、高效测量技术研究.首先,对比分析了不同测量技术方案的优缺点;其次,根据摄影测量技术的原理建立了超大尺寸舱段摄影测量的流程,完成了点云数据的采集,基于点云数据重构产品模型,开发软件进行数据的对齐与对比,实现产品形位精度的测量与装配变形的...     

用低可靠元件组成高可靠线路的一个注记

Moore-Shannon提出了用低可靠继电器组成高可靠线路的冗余方法,但只具体考虑了用自对偶性线路进行迭代。本注记建议在下列情形下适当选用或结合使用自对偶性和互对偶性线路: 1.元件概率a≠1-c,但要求设计线路的概率P_N(a)=1—p_N_N(c)≤δ 2.所设计的线路有正常、故障安全、故障危险三种状态。要求p_N(a)≤δ但1—p_N(c)允许放宽;或者要求1—p_N(c)≤δ但p_N(a)允许放宽。用所建议的设计方法可以进一步减少元件总数。     

高可靠短波伸展天线的研制

简要介绍了一种用于飞行器着陆搜索的新型短波伸展天线,其电气性能优良,展开结构可靠。本文介绍了该天线的辐射机理,电性和结构设计及地面试验结果。     

基于移动终端和云的航天器在轨监视系统设计

传统的航天器在轨监视体系为集中模式,应急处置时存在时效性低、对在岗值班人员专业要求高等问题.随着在轨航天器数量的急剧增加,亟需引入移动安全技术,支持在可信网络传输环境下移动终端的安全接入和快速响应,实现线上、线下的航天器设计、在轨管理技术力量的有效综合利用.设计了一种基于移动终端和云平台的航天器在轨监视系统,通过原型系...     

建设高可靠的北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统已顺利完成"三步走"发展战略的"第二步"建设任务,正在向2020年建成北斗全球卫星导航系统迈进。后续任务更加艰巨,需要紧密结合任务特点和需求,统筹策划和全面推进质量与可靠性过程控制、管理创新、基础能力建设等工作。在继承前期工作经验和成果的基础上,本文提出了北斗卫星导航系统质量与可靠性工作的总体思路和重点任务建议,供相关方参考。     

基于PLC控制的自动配料系统设计

根据钢铁烧结过程中配料系统的工艺要求,设计了基于PLC控制的自动配料系统,取得了良好的配料效果。     

应用国产芯片的星载高可靠综合电子系统设计

星载综合电子系统是面向空间复杂不确定环境,通过高性能计算单元实现信息获取、资源调度及任务规划的信息系统。针对目前综合电子系统的高可靠性和国产自主可控性的不足,文章设计了一种应用国产高性能CPU和SRAM型FPGA的星载高可靠综合电子系统,具备多模冗余和故障自主检测恢复能力。同时,提出了具备防误触发设计的短时断电恢复方法以及具有容错模块的双机备用系统设计方法,解决了星载常加电单机的单粒子闩锁恢复问题,建立马尔可夫容错模型计算综合电子系统的可靠性指标,提高了可靠度计算的准确性。     

高可靠航天计算机的容错设计方法

本文根据星载计算机研制和飞行试验的经验,从理论和实践相结合的角度对高可靠航天计算机的容错设计方法作了分析综合。其中着重对容错结构的选择、故障检测和诊断方法、故障处理对策和容错管理进行了论述。最后提出了几个值得重视的容错课题。     

用于长期监测的高可靠供配电技术

针对液体运载火箭加注推进剂后长期贮存期间对箭上参数实时监测的需求,设计了一种能够长期稳定监测箭上参数的高可靠供配电系统,基于自主可控嵌入式实时操作系统和国产处理器开发了应用软件,提高了监测可靠性。考虑到长期加电期间可能出现单机故障,进行了冗余热备设计,并且能够在系统不断电的情况下更换故障设备,提高了系统可靠性。目前该设计已经过工程研制验证,得到成功应用。     

长征运载火箭飞行控制技术的发展

介绍了新一代长征运载火箭(LMLVs)的型谱,并从四个方面对运载火箭控制系统的发展进行了综述。制导技术从开环制导发展到迭代制导,并针对大推力直接入轨和终端姿态约束要求,进一步发展了迭代制导算法,入轨精度大幅提升;姿态控制仍以PID技术为基础,采用空间模态和等效摆角的建模方法解决助推飞行段多个舱段发动机联合摇摆问题,结合自抗扰技术(ARDC)进行主动减载控制;自载人航天工程起开展系统性的可靠性设计研究,逐渐形成了以设备冗余、算法容错和系统在线重构等为特点的技术体系,促进了长征火箭控制系统可靠性的整体提升;电子系统从分立的集中式体系架构,发展为集成化的分布式数字控制系统。针对当前飞行控制技术的研究热点,本文最后总结了长征运载火箭在这方面的最新实践与发展趋势。     

面向空间应用的高可靠以太网接口设计

时间触发以太网;高带宽;降级传输;高可靠性     

高可靠小系统电子产品的构形与技术

文章对一种小系统电子产品的系统构形、热控制、振动控制、电磁兼容性、化学相容性、安装设计、产品评判等应用工程上的计算及经验方法进行了详细的论述,对业界有一定的参考价值。     

陀螺加速度表高可靠输电装置的研制

叙述了陀螺加速度表输电装置工作原理，对改进前后的输电装置进行了详细的技术分析，解决了陀螺加速度表输电装置存在的可靠性差有关键技术，并通过了一系列的生产和试验考核，取得了显著的效果。     

基于特征模型的火箭发动机伺服控制系统设计

以新型大推力火箭发动机为研究对象,提出了基于特征模型的伺服系统控制器设计方法。首先,介绍了特征建模理论并讨论了特征模型参数范围;其次,采用人工蜂群算法实时估计火箭发动机伺服系统特征模型参数,使其满足特征模型输出与实际系统输出特性等价条件;最后,使用黄金分割自适应控制律保证系统在参数估计过程中的闭环稳定性,同时引入前馈跟踪控制律,逻辑积分控制律和逻辑微分控制律使伺服控制系统快速、精确跟踪线位移指令并改善动态性能。仿真结果表明,设计的火箭发动机伺服控制系统指令跟踪精度高,动态特性良好,鲁棒性强。     

尺寸高稳定性复合材料桁架结构的研制

介绍了某卫星复合材料桁架结构的研制情况,通过材料选择、铺层设计、材料的热膨胀系数测试与分析,制造了高精度的复合材料桁架,并测量了结构的热变形。测量结果表明:采用高模量碳纤维复合材料能够制造出热变形只有微米级的高稳定结构。这是针对超稳卫星平台所需的尺寸高稳定性结构的首次成功探索。文章最后对进一步降低结构热变形、提高尺寸稳定性和测量精度提出了建议。     

面向交会对接任务的高可靠应用软件设计方法

针对航天器控制系统软件特性及交会对接任务特点,利用软件可靠性理论,研究提高软件可靠性的方法,提出了面向交会对接任务软件的可靠性设计,增强了航天器控制系统的可靠性.     

一种星船用高可靠的二次电源

文中论述的二次电源其电源开关器件采用新型开关集成电路ＳＧ１５２６。各路电源皆具有备份，具有过流保护功能，能进行自动、手动切换，以满足飞船运行中的需要。     

一款基于BCD工艺的低EMI、高可靠CAN总线收发器的设计

随着我国重点关注汽车电子产业和大力发展航天航空工业的计划,开发具有自主知识产权、高可靠、低成本的CAN系统芯片具有十分重要的意义。文章设计实现了一款基于BCD工艺的低EMI、高可靠CAN总线收发器电路;提出了基于BCD工艺的ESD保护结构、电流延迟控制和版图降噪设计等技术。采用0.5μm BCD工艺进行了流片验证,结果表明：电路符合ISO11898规范,ESD电压达3000V以上,通频带内共模噪声幅度为-86dB,具有较好的电磁兼容（EMC）性能,可应用于高速CAN总线通讯中。