基于AvSim+的卫星可靠性建模与分析

基于AvSim+可靠性仿真分析软件,对卫星可靠性建模和分析进行了研究。首先说明了利用AvSim+进行可靠性建模的程序,给出了卫星系统中几种常见可靠性逻辑关系的建模方法,以及软件采用的蒙特卡罗仿真运算的原理和特点。然后针对典型卫星应用本文方法进行建模和分析,给出了部分分系统的分析结果。最后比较了基于AvSim+进行卫星可靠性建模分析与传统RBD方法的特点,基于AvSim+的卫星可靠性建模分析方法能更准确表示卫星系统的可靠性逻辑关系。     

地面长期贮存卫星电源单机工作寿命可靠性建模与预计

卫星电源分系统电子单机可靠性预计通常采用元器件计数分析法或元器件应力分析法计算电子设备长期工作期间失效率,然后进行设备的可靠性预计.针对一些装备型号要求卫星在出厂测试完毕后,要在地面贮存一段时间然后择机发射需求,在卫星设计阶段开展地面贮存对电子设备在轨工作可靠性的影响进行分析,建立电子设备地面存储后的在轨使用可靠性模型.采用元器件计数分析法对电源控制器设备地面贮存工作状态失效率和发射入轨工作状态失效率进行计算,利用电子设备地面存储后的在轨使用可靠性模型对某卫星电源单机贮存后再使用可靠度进行了估计分析.并分析得出结论地面贮存时间大于1年,则地面贮存对电源设备可靠性的影响就不能忽略.该可靠性分析模型可以综合地面存储和在轨使用对电源设备的可靠性的综合影响,有效解决了地面长期贮存电源设备可靠性的分析难题.     

基于产品保证的卫星可靠性保证机制与作用的研究

文章根据国内卫星可靠性保证的现状,与NASA、ESA等进行了对比分析,结合GJB 450A要求,研究了基于产品保证下卫星可靠性保证模式及其运行机制,并探讨了可靠性保证对卫星稳定运行和可靠性增长的内在作用。研究表明,产品保证下的可靠性保证是卫星可靠性的必然趋势,基于全寿命周期的使用和耐用开展可靠性的设计、分析、试验和管理工作是卫星可靠性保证的重点,必须加强卫星可靠性发展的基础研究。     

东方红三号系列卫星在轨故障统计分析

迄今为止,东方红三号系列卫星累计运行时间已近30年,积累了相当可观的故障数据。文章在统计5颗卫星在轨故障信息的基础上,分析了该型卫星在轨故障随工作时间的总体变化规律,不同后果的故障和不同分系统的故障随工作时间的变化规律,以及卫星的可靠性增长。结论认为,该型早期卫星故障符合典型的浴盆曲线模型,早期故障较多,后期故障频繁;该型后期卫星同样存在早期失效,但特征不明显,除去空间干扰因素,卫星运行期间故障趋势相对平缓,卫星可靠性明显提高。     

相容非概率信息的可靠性理论与方法研究

介绍了相容非概率信息的可靠性研究进展和趋势,说明了在卫星可靠性工程中开展相容非概率信息研究的必要性和可行性。在总结分析现有主要可靠性量化分析理论与工具的原理、方法和特点的基础上,提出了实现相容非概率卫星可靠性信息量化的相关技术路径,并指出非概率信息在卫星可靠性工程中的应用将是改善卫星可靠度量化控制问题的一条途径。     

卫星产品可靠性设计原理概述

卫星产品(诸如星载相机、返回式卫星的着陆回收系统、整个卫星)的可靠性设计，是贯穿于卫星产品整个设计过程的一项重要工作。该项工作，不仅是卫星产品可靠性设计师的主要任务，也是卫星产品全体设计师的共同责职。对卫星产品设计师来讲，掌握卫星产品可靠性设计的基本原理很有必要。为此，文章对卫星产品可靠性设计的基本原理作一概述。     

基于在轨运行状态的卫星稳定性与可靠性研究

为解决卫星在轨运行故障率较高的问题,文章分析了卫星在轨运行的特点,定义了卫星在轨工作状态及其与系统稳定性变化的关系。研究表明:对在轨运行安全稳定状态进行控制,能使状态保持或向高级跃迁,可提升卫星稳态及可靠性。文章最后提出了提高卫星在轨运行稳定性与可靠性的在轨运行策略与技术方向。     

面向卫星追踪平台的容错纠错策略与算法研究

针对2RPS+2TPS型卫星追踪平台可能出现的传感器故障提出了一种容错纠错策略。该策略通过在卫星追踪平台的固定平台和动平台中心附加一柔索,柔索一端连接弹簧和冗余传感器,实现了对卫星追踪平台四条驱动腿传感器故障的容错纠错功能。如果驱动腿中的某一个传感器发生故障,则可根据空间闭链机构约束,由其它正常工作驱动腿的传感器和冗余传感器的测量值计算出故障传感器的应测值。推导出了位移和速度传感器故障的容错纠错重构算法。通过模拟渐变型和突变型的传感器故障,对提出的容错纠错方案进行了仿真研究,仿真结果表明提出的容错纠错策略能有效地保障卫星追踪平台系统运行的可靠性和安全性。
     

微小卫星星务计算机系统的容错控制策略研究

微小卫星系统是一个可靠性要求很高的系统,需要由具有容错能力的星载计算机来控制。针对微小卫星重量、体积、功耗的限制,提出了一种微小卫星的星务计算机系统的可靠性设计方案,设计中采用双模冗余方案搭建系统的容错结构,并根据卫星的运行要求提出了适用于微小卫星的温备份方式容错控制策略,介绍了一些用于支持温备份方式容错控制策略的关键技术。通过分析在微小卫星设计中的适用情况,温备份策略从硬件开销和时间开销两个方面都有利于卫星的设计。在立体测绘微小卫星“试验卫星一号”的星务计算机系统中的应用表明,提出的可靠性设计方案能够提高小卫星的可靠性、安全性以及实时性。     

“风云一号”卫星主计算机可靠性预计和分配

论述了可靠性预计与可靠性分配的关系。介绍了“风云一号”卫星的主计算机可靠性预计和分配的方法与步骤。给出了正样产品元器件应用应力分析预计方法的实例。     

卫星总体可靠性安全性设计审查

为了确保卫星及其产品不带问题出厂、不带隐患上天,进行系统、全面的卫星可靠性安全性设计专项审查,从卫星总体层面去把握卫星各系统和单机的安全性、可靠性,找出影响卫星安全性和可靠性的问题和薄弱环节,并及时采取有效措施加以改造,对于卫星研制是十分必要和有效的手段。文章基于如何立足卫星总体层面进行可靠性、安全性设计审查提出了一套具体的思路及方法。     

陀螺电机可靠性研究

YT - 1型单自由度液浮速率积分陀螺仪作为基本的惯性姿态敏感器已广泛用于我国高、中、低轨道各类卫星的姿态和轨道控制系统中。陀螺可靠性对卫星执行任务的成败至关重要。陀螺电机的可靠是决定陀螺可靠性的关键。本文着重分析研究了陀螺电机故障的不可预见性、陀螺电机预载量的确定及实施方法、陀螺电机寿命试验及可靠性分布类型     

导航卫星地面站信息处理系统可靠性要求论证与建模分析

针对导航卫星地面站信息处理系统开展了可靠性要求论证与分配、可靠性建模与预计等一系列可靠性工程活动。结合卫星导航系统需求,确定系统可靠性要求并分配至相关模块;采用贝叶斯网络开展系统可靠性建模与预计,有效解决了系统共因失效与多态性问题;通过故障诊断,识别出系统的薄弱环节为镜像磁盘单元,并给出各单元重要度排序;针对薄弱环节提出改进方案,并给出方案对比分析结果与选择建议。     

导航卫星的随机着色Petri网可靠性模型

导航卫星是全球卫星导航系统的重要组成部分,是实现导航任务的关键。国内外目前关于Petri网的研究大都集中在广域随机Petri网(GSPN)方面,鲜有利用着色Petri网分析评估系统可靠性的研究。本文利用随机着色Petri网(SCPN)建立导航卫星可靠性模型,既能够描述导航卫星信息流变化的处理过程,又能够体现组成部件的可靠性影响,克服了传统可靠性模型不能反映卫星运行的动态行为特性的不足。模型用于导航卫星的可用性分析评估。文中使用GPS可靠性数据对模型算例进行分析评估,仿真结果与GPS性能分析报告可用性数据相符,证明了模型的正确性。     

导航卫星有效载荷新型扩频码研究及实现*

针对导航卫星中Gold扩频码存在的不足,卫星导航系统的多个频点在下一代系统建设中选用Weil码作为扩频码。首先对Gold码和Weil码的特性进行仿真分析,仿真结果表明,Weil码的自相关特性和互相关特性有明显的优势。针对导航卫星有效载荷需要提供长期稳定可靠的导航服务且资源有限,对Weil码的实现方式也有很高的要求,设计一种基于FPGA平台的Weil码实现方案,解决了导航卫星有效载荷中Weil扩频码生成的资源和可靠性问题,已实际在轨连续运行超过一年没有出现故障。     

通信卫星平台的可靠性与航天保险

经过广大航天科技人员的努力,我国已研制出东方红二号和东方红三号通信卫星平台。目前我们正在加紧研制东方红四号平台,目标是达到国际上A2100、FS-1300和“空间客车”3000平台的水平。了解国际商业通信卫星在轨运行的可靠性及其主要故障情况,特别是了解保险界如何看待在轨卫星平台的可靠性,对东四平台的研制是十分有益的。近5年来,全球在轨运营的通信卫星屡屡出现故障或异常,用户提出的索赔案激增,招致航天保险界对卫星制造业的批评。这些问题对通信卫星运营商的业务和航天保险市场的稳定性已经产生严重影响。国际商业通信卫星平台综述目…     

嫦娥1号卫星进入整星初样研制

中国探月工程的先行者——嫦娥1号卫星完成了方案设计阶段工作,已经进入整星初样阶段的研制工作,这是4月30日记者在航天科技集团公司五院召开的嫦娥1号卫星转初样评审会上获悉的。据参加此次评审会的专家介绍,嫦娥1号卫星按方案完成初样试制后,将进入初样试验阶段。嫦娥1号卫星初样产品将对设计、工艺和方案进行实态验证,进一步完善方案,为飞行试验产品研制提供全面、准确的依据,为发射星奠定技术基础。此次评审会听取了《嫦娥1号卫星初样详细设计报告》、《嫦娥1号卫星初样可靠性、安全性分析报告》以及《嫦娥1号卫星整星测试覆盖性分析报…     

高分多模卫星产品保证工作实践

分析了高分多模卫星敏捷成像任务难、中型敏捷遥感卫星公用平台首飞风险高、设计寿命长可靠性要求高、发射场质量确认模式新等特点;总结了主要产品保证工作措施,如狠抓技术风险识别与控制,严格过程管控与专项试验验证,以及压实发射场质量确认责任。上述措施有效保证了卫星产品质量,可为后续卫星研制开展相关产品保证工作提供借鉴。     

航天用电连接器的可靠性研究

电连接器的质量和可靠性直接关系到卫星、飞船、导弹等重点型号产品的成败。电连接器的设计、生产制造工艺、检测、选型、贮存和使用等环节都存在着影响质量和可靠性的因素。较详细地分析了影响航天用电连器可靠性的各种因素、并探讨了提高可靠性的主要途径。     

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。