新一代空间交会对接光学成像敏感器

摘要： 为满足中国未来空间交会对接任务对光学成像敏感器工作能力尤其是杂光抑制能力的更高需求,研制新一代空间交会对接光学成像敏感器.该产品多项指标优于其上一代产品神舟八号CCD光学成像敏感器,测量距离由原来的150~2 m范围提升为250~0.9 m范围;目标捕获时间由10 s缩短为0.32 s;抗杂光干扰能力大幅提升,实现准全天候工作.该产品已在中国神舟十一号载人飞船、天舟一号货运飞船与天宫二号的交会对接任务中成功验证,可在后续更好地服务中国空间站、探月三期等工程的交会对接任务.介绍该产品的测量原理、系统组成、地面试验和在轨工作表现等情况,并给出相应结论.     

航天器电缆网快速协同设计方法及关键技术

以航天器电缆网传统研制模式的局限性为出发点,提出了电缆网全息模型的概念及其通用模型体系,实现了包含全要素设计信息的完整产品数字化定义;基于先"修路"后布线的设计理念,系统地提出了导航式电缆网快速协同设计方法及其相关算法,建立了航天器整器级统一的电缆网络通道"地图",有效增强了电缆网的顶层设计,减少了每束电缆并行设计时路径统筹规划不够和走向不优化的问题;构建了电缆网机电一体化协同模式和面向研制全周期的一体化业务流程,建立了跨型号跨专业的通用模型库、参数库、算法与规则库,完善了电缆网系统级设计和底层数据模型,实现了不同专业间的并行协同;开发了导航式电缆网快速协同设计系统,实现了基于参数驱动的复杂电缆网快速三维布线,提升了设计效率效益,并在以空间站为代表的载人航天型号中开展了应用,为复杂电缆网的研制提供了一种有效方法和手段。     

非合作航天器姿态接管无辨识预设性能控制

在对非合作航天器进行姿态接管控制时,可能面对目标航天器参数未知、构型改变引起的不确定性及目标施加的非合作控制输入等挑战。针对上述问题提出了一种基于预设性能控制理论的非合作航天器姿态接管控制方法。首先,建立了姿态跟踪运动的非奇异拉格朗日型模型;然后,利用跟踪微分器构造不包含角速度信息的广义状态量,设计无需参数辨识的非奇异预设性能控制器,并证明了系统状态变量的有界性和控制系统在预设的性能指标以内。最后,通过数值仿真验证了所提出方法的有效性及其对时变参数不确定性和非合作控制输入的鲁棒性。     

用匹配膜片改善横电磁波传输室的驻波

主要介绍在横电磁波传输室中加入匹配膜片降低驻波的原理和方法,并以长宽高为3m×1.5m×1.5m的传输室为例,给出加入匹配膜片前后测量结果的比较。在180MHz工作频率范围内,最大驻波由1.198降低到1.088。由低驻波的横电磁波传输室组成的测试系统只用一个单定向耦合器和一台功率计即可精确计算出高频场强值。     

复杂电子系统抗核电磁脉冲设计的拓朴图法

本文针对复杂电子系统抗核电磁脉冲设计中所面临的系统结构因素和电路复杂难于进行分析的困难,提出了先将系统划分为若干个简单问题,用现有的理论加以分析,建立传输函数,再利用拓扑图论的点边关联矩阵,将简单问题综合为复杂系统响应的一种便于进行计算机辅助分析,且适用于复杂电子系统抗核电磁脉冲设计的有效方法。     

文献“Environmental Testing for Launch and Space Vehicles”[1]点评

作者根据多年的实践经验,对该文献中重要部分进行了点评,指出:空间系统的结构设计要"严格"按照环境设计来进行考核,而环境试验的目的除了筛选工艺质量之外,更重要的是验证设计载荷是否合理.文章还分别对声、振动和冲击试验中的关键步骤和内容进行了解析和说明.     

提高电子仪器电磁屏蔽性能的方法

要提高电子仪器可靠性，对电磁干扰和抗干扰技术需要进一步研究。有关电子仪器电磁屏蔽的机理和设计方法在本文中作了介绍。     

分布式航天器应用系统编队构形优化设计一般方法

从系统性能优化角度出发，提出分布式航天器应用系统编队优化设计一般方法，将其概括为求解一个优化问题。根据系统任务要求，建立通用目标函数，用性能指标的加权和来表示；选取优化问题的决策变量，用编队设计变量的矢量组合表示；以基线矢量过渡，建立性能指标与编队卫星设计变量的关系，进而建立优化问题的目标函数与决策变量的关系，得到完整的优化问题描述；采用遗传算法求解。针对主星带辅星群体制分布式干涉合成孔径雷达（interferometric synthetic aperture radar，InSAR）系统进行仿真编队优化设计，并与干涉车轮和钟摆进行仿真分析比较，仿真结果验证了优化设计方法的有效性和正确性。     

航天器总线管理系统的SOC设计与研究

高速、高可靠、低功耗的智能型串行系统总线是航天器进一步发展必须解决的一个关键问题。以1553B总线控制器为例,采用SOC设计方法,研究了航天器系统总线的设计和实现。首先按照1553B总线标准设计了总线管理SOC的系统结构,然后重点解决了SOC设计中的IP开发应用、可靠性设计、容错机制及低功耗实现等关键技术。采用这些SOC设计方法的1553B总线协议处理器取得了一次流片成功,为今后更高速率的航天器总线管理系统的SOC研究提供了一种思路和方法上的借鉴。     

航天器单机级环境可靠性试验

航天器电子设备是由一台台单机组成,单机的可靠性与航天器系统可靠性有更为直接的关系。为此,应把重点放在解决单机可靠性问题。航天器单机可靠性试验方法主要是“试验-改进-再试验”模式；试验体系分为试验条件制定、试验和故障分析；建立一系列环境可靠性试验平台,进行单机产品环境可靠性试验方法研究；为将来进行单机环境可靠性试验提供建议。