HIRDES – The High-Resolution Double-Echelle Spectrograph for the World Space Observatory Ultraviolet (WSO/UV)

The World Space Observatory Ultraviolet (WSO/UV) is a multi-national project grown out of the needs of the astronomical community to have future access to the UV range. WSO/UV consists of a single UV telescope with a primary mirror of 1.7 m diameter feeding the UV spectrometer and UV imagers. The spectrometer comprises three different spectrographs, two high-resolution echelle spectrographs (the High-Resolution Double-Echelle Spectrograph, HIRDES) and a low-dispersion long-slit instrument. Within HIRDES the 102–310 nm spectral band is split to feed two echelle spectrographs covering the UV range 174–310 nm and the vacuum-UV range 102–176 nm with high spectral resolution (R > 50,000). The technical concept is based on the heritage of two previous ORFEUS SPAS missions. The phase-B1 development activities are described in this paper considering performance aspects, design drivers, related trade-offs (mechanical concepts, material selection etc.) and a critical functional and environmental test verification approach. The current state of other WSO/UV scientific instruments (imagers) is also described.     

消除数据调制影响的FFT捕获方法

在利用快速傅里叶变换(FFT, Fast Fourier Transform)捕获扩频信号的过程中,为了提高捕获精度,会遇到基带数据调制影响捕获性能的问题.主要分析了基带数据符号跳变影响FFT捕获性能的原因:在频域内造成待检测信号的幅度衰减以及频点偏移.提出了一种解决此问题的方法:通过对I和Q两路信号的运算,构造一个不受数据调制影响的复信号,对此信号作FFT,完成捕获.给出了此方法的MATLAB仿真,以及基于现场可编程门阵列(FPGA, Field Programmable Gate Array)的实现方案.实验数据表明,此方法消除了基带数据调制对FFT捕获性能的影响,且在相等积分时间的条件下,比常用方法的捕获精度提高了一倍.      

DSSS卫星通信中窄带干扰的盲检测与消除研究

建立了干扰条件下的接收信号模型,提出了干扰抑制方案。利用信号谱包络的相似性 ,给出了基于滑动窗最小二乘的干扰盲检测方法,进而根据对消的思想消除窄带干扰。仿真 结果表明该方法能有效抑制DSSS卫星通信中常见的窄带干扰。     

利用频谱仪实现多信号测向

随着通信技术的发展,无线电信号之间的干扰越来越严重,无线电信号的测向技术在无线电监测系统中的地位也越来越重要。本文针对目前无线电测向系统的不足,对比较常用的需要硬件支持最少的测向方法———最大信号法进行了改进,设计了一套适用于便携式测向系统使用的测向方法,借助频谱仪实现了多信号的测向,使得测向的频谱范围、随机信号捕获和测向精度得以很大的改进。系统能够对30MHz~18GHz范围内的任意一段频谱进行测向,可以获取测试频段内任意15个典型信号的频点及其方位角和俯仰角信息,测向的最大误差为2°。     

脉冲干扰下交错与FEC编码扩频系统性能的研究

推导了在脉冲干扰下无人机扩频遥测系统的误码率公式。提出了用吉尔伯特信道 ( Gi信道 )描述脉冲干扰下无交错编码的扩频系统的信道,用离散无记忆信道 ( DMC)描述脉冲干扰下的有交错扩频系统的信道。对比分析了脉冲干扰下的扩频系统采用 FEC前向纠错和不采用 FEC,以及采用 FEC与交错技术相结合3种情况时的系统误码率性能。最后通过数值计算分析,得到了一些有用的结论。所得公式和结论同样适用于部分频带干扰。     

扩压式叶栅非定常分离流机理研究的频谱分析

二维亚音压气机叶栅非定常分离流中旋涡脱落频率的定性研究,采用数值模拟的方法,通过九种不同工况下流场中多点总压值的快速傅立叶分析,初步提出了区分数值振荡和真实物理振荡的判据,同时得到了这九种工况下非定常分离流中旋涡脱落频率的数值模拟结果。证实在非设计工况下,二维亚音压气机叶栅叶背区出现了较大尺度的开式非定常分离,分离区自身及分离流影响的尾迹区的主要运动形式可能是周期性的旋涡脱落。      

薄壁板结构声激励载荷作用下的响应谱估算方法

本文提出一种估算薄壁板结构在声激励载荷作用下的响应谱的方法。这一方法借助板式结构的线性振动理论, 研究薄壁板结构在声激励载荷作用下动力响应问题, 引入结合受纳函数来考虑结构模态的波长和声波长在空间的耦合程度。本文给出的估算薄壁板结构声激励响应的方法, 不仅对规则的几何结构有效, 而且也应用于复杂薄壁板结构的分析。并将估算的结果与实验值做出了比较, 较为吻合。      

高超声速钝锥模型及其尾迹红外辐射实验研究

介绍了利用InSb红外辐射计在弹道靶上测量底部直径为10mm、半锥角和头部半径分别为9°、2.2mm(模型A),8°、0.6mm(模型B)的两种非烧蚀钝锥模型及其尾迹的红外辐射.模型速度大于6km/s,飞行环境压力约4.8kPa,红外辐射测量波段为1~3μm、3~5μm.结果表明:非烧蚀钝锥模型头身部红外辐射远大于尾迹红外辐射,在相同飞行速度和环境压力条件下,模型A产生的红外辐射比模型B产生的红外辐射强.     

Cd1-xZnxS体系红外光谱及发射率特性

制备了Cd1-xZnxS三元系半导体材料。利用X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征,结果表明实验所得样品均为纤锌矿结构。建立了Cd1-xZnxS混晶替位模型,根据所建模型和晶格振动理论,对Cd1-xZnxS红外光谱特性进行探讨。研究了Cd1-xZnxS三元系半导体材料红外发射率特性,Cd1-xZnxS在3~5μm波段的发射率远远低于8~14μm波段的发射率,这与材料的红外吸收机制和光谱特性有关;Cd1-xZnxS半导体材料的红外发射率随着烧结温度的提高而降低,这是由于温度升高,晶格畸变减小并逐渐趋近于完整晶格。     

空间红外遥感器定标机构故障应急退出装置

针对空间红外遥感器定标机构故障模式,首次设计了一种基于记忆合金的应急退出装置,以解决因电机或控制电路故障而导致的整个成像系统失效问题。该应急退出装置通过对记忆合金棒进行加热,使其受热收缩,从而驱动齿轮传动系统脱离啮合状态,完成机构复位运动。为验证该应急退出装置的功能和性能,利用研制产品进行了真空、大气环境等多种状态下的应急退出试验。结果表明:在大气和真空环境中,该装置能实现多种状态下的可靠退出功能;在28 V额定直流工作电压下,应急退出总时间可达145～152 s。该机构具有实现简便、可靠性高、退出速度快等优点,在空间机构的故障应急方面具有较大的工程应用潜力。