高光谱观测卫星高精时间同步方案设计与应用

为了满足星上高光谱相机、全谱段光谱成像仪、星敏感器等时间精度敏感仪器的高精度时间同步需求,高光谱观测卫星上设计了可适应多种精度需求的时间同步方案。对于系统时间,综合通过星地时差集中校时、均匀校时、GPS总线校时、GPS硬件秒脉冲校时等校时方法进行时间修正;对于终端用户,分别给出直接采用广播的进行本地时间修正的时间同步方法、采用广播及内部秒脉冲的时间同步方法、采用广播授时和不同秒脉冲校时方案的地面时间重建算法。利用在轨数据,对卫星星敏感器、全谱段光谱成像仪及可见短波红外高光谱相机的曝光时刻时间重建方法进行了应用说明,并对不同方法的时统误差进行了分析。     

航空发动机试验多系统数据融合设计

航空发动机试验在其研制过程中占比很大。在试验时,各专业系统将相关信息资源共享,协同工作。为了满足航空发 动机地面试验时多系统试验信息共享的需求,对与发动机试验相关的台架测试、台架电气、发动机控制、试验流程管理、试验数据 管理、远程监视、音视频等系统等进行了数据融合设计。该设计以试验数据管理技术和网络通讯技术为核心,针对各系统通讯协 议、格式、速率各不相同的数据流传输特点,采用Winsock、DataSocket、OPC、音视频流媒体及数据库通讯等多种数据通讯技术,实 现了发动机试验多系统数据融合统一管理。结果表明：该设计具有系统适用性强、搜集试验信息全、易于数据管理等特点,可满足 试验技术要求,已保障多种型号发动机完成试验。     

航空圆弧端齿的齿根双圆弧结构设计及优化

针对航空发动机圆弧端齿结构齿根单圆弧连接区域存在比较严重的应力集中问题,提出一种圆弧端齿结构齿根双圆弧设计方法,以改善齿根附近的应力集中现象。文中推导建立了双圆弧设计的基本公式,算例对比分析表明双圆弧设计的齿根最大等效应力比单圆弧设计降低了5.5%。在此基础上,根据EGD-3应力标准和格里森圆弧端齿设计准则,建立圆弧端齿结构的优化模型,采用精英保留遗传算法的优化方法对圆弧端齿进行了优化设计分析,优化结果表明双圆弧优化设计的齿根最大等效应力比单圆弧设计降低了12.3%,同时改善了齿根附近的应力分布状态。     

苯高温高压下流体密度的在线测量

根据流动连续性方程和伯努利方程,建立了一种流体高温密度和气相压缩因子测量新方法。通过测量流体冷态质量流量和节流孔板前后压差,实现了流体密度的在线测量。根据仪器精度,得出密度测量不确定度为±2.84%,苯的测量值与Supertrapp软件获得的参考密度之间的偏差为-1%~4%。通过压力5MPa下的三次平行实验,得出该方法测量苯密度的最大偏差为±0.7%;实验测量了不同温度(338~982K)和不同压力(1~5MPa)下苯的密度,同时计算得到气相压缩因子。实验结果表明:本方法可实现高温高压下流体密度在线测量,具有很好的准确性和重复性。     

带有空间机械臂的航天器系统惯性参数辨识

针对航天器惯性参数在轨辨识问题,文章以空间机械臂为研究对象,建立了带有空间机械臂的航天器系统动力学模型,并进行了空间机械臂的动力学分析。通过规划一种复杂的空间机械臂的运动轨迹,对机械臂各关节施加合适激励的方法,使空间机械臂做充分可变构型运动。该运动会改变航天器系统的惯性分布,从而引起航天器系统速度变化。然后,通过ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,机械系统动力学自动分析)软件建模测量这些速度变化,计算出空间机械臂的惯性变化,进而基于动量和动量距守恒的方法建立线性回归方程。最后,通过应用递推最小二乘法解线性回归方程组,辨识出了航天器的惯性参数。仿真分析结果表明了所辨识的航天器惯性参数的有效性和准确性。     

一种涡扇发动机加减速转速变化率闭环控制技术

针对涡扇发动机加减速的特点和控制需求,在对比现有控制算法的基础上提出一种新的转速变化率(N-dot)闭环控制技术。通过引入积分补偿,消除了原理性稳态误差,且控制参数机理清晰,易于设计,具备较高的工程应用价值。针对控制回路切换带来积分饱和的技术难点,设计工程实用的输出回归抗积分饱和方法,实现与其它控制器协调工作。基于涡扇发动机开展了Matlab桌面仿真研究和台架试验验证,结果表明,本文提出的控制技术能够取得满意的控制效果:N-dot反馈能够很好跟随N-dot期望指令,跟随误差在当前期望值的±10%以内,控制算法对噪声不敏感,对于涡扇发动机加减速过程多控制回路切换场景,不存在回路干扰和积分饱和现象。     

航空电子核心处理机实现技术研究

航空电子核心处理机已经成为新一代航电的核心，采用了综合化的设计思想，其设计的复杂性远远超过了联合式核心处理机。提出了一种综合化航空电子核心处理机的硬件实现技术，提出了一种微内核体系结构来实现强分区实时系统，并且支持微内核上操作系统的灵活移植。     

LVDS串行传输总线的一种应用

描述了一种LVDS传输端点的设计方案。从芯片的选型、系统结构、原理设计、底层实现、软件驱动等方面进行了介绍。方案采用串行信号传输数据,减少了以往并行信号系统的复杂度,而且大幅提高了传输带宽和效率,同时有效降低了系统设计的成本,提高了系统的可靠性。设计的每个通道最大支持传输速率为400 MHz,最大支持8通道数据同时传输。     

涡扇发动机涡轮和机匣碰摩故障飞行试验研究

受装机空间限制,小涵道比涡扇发动机通常仅采用发动机振动值表征发动机的振动情况,无法准确对异常振动进行定位分析和排除。针对某台涡扇发动机在试飞中出现的发动机振动值异常现象,利用机载加装的应变片和振动传感器的测量数据,对故障现象进行了详细分析。结果表明:涡轮和机匣的碰摩导致发动机发动机振动值异常增大。总结了该型涡扇发动机涡轮和机匣碰摩中发动机振动值的发展趋势的特征,为迅速、准确定位后续飞行试验中的同类故障提供借鉴。     

膜层厚比对CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N多层膜硬度与结合力影响研究

为研究膜层交替周期对多层膜表面硬度与耐磨性能的影响,利用金属蒸发真空弧离子源(MEVVA)和磁过滤阴极真空弧复合离子束沉积技术在AM355钢材表面制备膜层交替周期分别为5、13和26的3组CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N膜层,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)对膜层形貌和相结构进行了分析,利用划痕仪、显微硬度计等对膜层硬度与结合力进行了测试。结果表明:采用该技术制备的CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N多层膜结构致密,与基体结合良好;随着多层膜交替周期的增加,膜层硬度有所降低,膜层结合力则呈现先升高后缓慢降低的趋势。