空间站主动电位控制技术及其天地一体化验证

1

作者 李得天 刘海波 +8 位作者 孙迎萍 秦晓刚 胡向宇 史亮 柳青 王彦龙 程天然 仪德英 陈恒智 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1613-1620,共8页

针对中国空间站100 V太阳电池阵引起的结构带电威胁航天员出舱活动安全问题,通过空间站结构充电模拟仿真与理论计算,研究了空间站在低轨道等离子体和地磁场环境下的充电特性,得出最恶劣条件下,空间站结构充电电位最大可达-108.6 V。并... 针对中国空间站100 V太阳电池阵引起的结构带电威胁航天员出舱活动安全问题,通过空间站结构充电模拟仿真与理论计算,研究了空间站在低轨道等离子体和地磁场环境下的充电特性,得出最恶劣条件下,空间站结构充电电位最大可达-108.6 V。并针对空间站的太阳电池阵电子吸收充电特性,以及电位控制需求,开展了自适应主动电位控制方法研究,采用空心阴极电子发射技术,研制了中国首个测控一体的空间主动电位控制系统,该系统完成了电位控制地面模拟试验验证,并搭载于空间站天和一号核心舱,实现了在轨应用。空间站在轨电位检测数据表明,主动电位控制系统成功将中国空间站结构电位从-55 V控制到-12 V以内,保障了航天员出舱活动的生命安全。 展开更多

关键词 空间站 主动电位控制系统 太阳电池阵 空间站充电效应 在轨验证

下载PDF 职称材料

空间目标态势感知及多源数据融合技术发展与应用

2

作者 高欣 赵志远 +3 位作者 银鸿 孙迎萍 史亮 王鹢 《真空与低温》 2023年第6期543-554,共12页

天基空间目标态势感知系统作为空间威胁目标运动状态监测和特性测量的重要手段,与地面感知手段相比,具有独特优势,成为当今世界航天领域的发展热点。面对空间杂光背景噪声干扰下远距离空间暗弱目标与隐身、伪装等复杂目标精确识别与测... 天基空间目标态势感知系统作为空间威胁目标运动状态监测和特性测量的重要手段,与地面感知手段相比,具有独特优势,成为当今世界航天领域的发展热点。面对空间杂光背景噪声干扰下远距离空间暗弱目标与隐身、伪装等复杂目标精确识别与测量的感知需求,依靠单一的空间态势感知手段远远不能满足未来空间对抗的发展需求。多传感器数据融合技术能弥补单个传感器感知能力的不足,使它们发挥各自的优势,形成对空间目标态势情形更加清晰、完整的多维感知描述,在扩展目标感知信息的时空覆盖性、增强目标识别能力与降低误检率方面具有明显优势。在分析主要航天国家空间目标态势感知能力及态势感知信息融合技术发展现状基础上,研究梳理相关技术与装备发展情况、未来发展趋势,并给出空间目标态势感知数据融合应用实例,最后提出我国太空态势感知系统发展的启示和建议,为我国发展天基空间目标态势感知和多源数据融合技术,加快构建天基空间态势感知一体化技术体系提供参考。 展开更多

关键词 态势感知 数据融合 空间目标 多传感器 空间安全

下载PDF 职称材料

InGaAs红外阵列探测器辐射效应研究

3

作者 赵荷 冯展祖 +7 位作者 银鸿 王俊 安恒 孙迎萍 文轩 苗荣臻 高欣 杨生胜 《真空与低温》 2023年第3期294-299,共6页

InGaAs红外阵列探测器作为空间通信、遥感等领域短波红外测量的核心器件,可能会受到空间辐射的影响而性能退化,对其进行辐射效应研究是评价其空间可靠应用的前提。对InGaAs探测器开展了γ辐射效应研究,对比研究了辐照前后探测器的直流... InGaAs红外阵列探测器作为空间通信、遥感等领域短波红外测量的核心器件,可能会受到空间辐射的影响而性能退化,对其进行辐射效应研究是评价其空间可靠应用的前提。对InGaAs探测器开展了γ辐射效应研究,对比研究了辐照前后探测器的直流电平、响应信号、黑体响应率、峰值响应率、黑体探测率、峰值探测率、噪声、噪声等效温差(NETD)以及黑体响应非均匀性等基本性能参数的变化,分析了探测器工作电流和输出图像的变化。研究表明,随着γ辐射剂量的累积,探测器的探测能力下降,性能退化;同时分析了γ辐射对探测器性能的作用机制,以期为InGaAs探测器的抗辐射加固和空间应用研究提供支持。 展开更多

关键词 INGAAS 红外探测器 Γ辐照 电离损伤

下载PDF 职称材料

空间站电位主动控制及在轨应用 被引量：1

4

作者 秦晓刚 杨生胜 +5 位作者 史亮 刘海波 胡向宇 孙迎萍 王栋 郑元浩 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第4期543-550,共8页

针对空间站电位控制需求,研究了空间站特有的带电机理,分析得出主动方式是空间站电位控制唯一可行的方法。研究了电位主动控制工作机制,建立了卫星电位自适应主动控制解析模型。在此基础上,采用空心阴极发射电子的空间站电位主动控制方... 针对空间站电位控制需求,研究了空间站特有的带电机理,分析得出主动方式是空间站电位控制唯一可行的方法。研究了电位主动控制工作机制,建立了卫星电位自适应主动控制解析模型。在此基础上,采用空心阴极发射电子的空间站电位主动控制方法建立了空心阴极电子发射特性物理模型,研究了空心阴极电子发射特性,成功研制了中国首个测控一体的电位主动控制系统,并搭载于空间站天和一号核心舱,获得了空间站结构电位在轨测控数据。在轨应用结果表明:电位主动控制系统可将中国空间站结构电位从-60 V控制在-22 V左右,优于国际空间站-40 V的指标。 展开更多

关键词 空间站 充放电效应 主动控制 空心阴极 在轨应用

下载PDF 职称材料

基于DSP和FPGA的智能信号源设计 被引量：1

5

作者 孙迎萍 方群 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第7期1504-1507,共4页

针对传统信号发生器源输出信号的频率和幅值不能快速变化的不足,提出了一种基于TMS320F28335和Cyclone Ⅱ系列FPGA以及高精度D/A的设计方案。设计中通过消除累积误差来提高频率精度,并利用Lowland电流源实现了小信号的远距离传输。实验... 针对传统信号发生器源输出信号的频率和幅值不能快速变化的不足,提出了一种基于TMS320F28335和Cyclone Ⅱ系列FPGA以及高精度D/A的设计方案。设计中通过消除累积误差来提高频率精度,并利用Lowland电流源实现了小信号的远距离传输。实验证明:该信号频率和幅值精度满足指标要求,解决了传统信号发生器不能输出波形组合的不足。现已成功运用于某型号激光接收机的测试。 展开更多

关键词 信号源 Lowland电流源DSP FPGA

下载PDF 职称材料

空间站悬浮电位监测与控制系统及地面试验验证 被引量：1

6

作者 孙迎萍 胡向宇 +5 位作者 刘海波 赵振栋 崔梧玉 王彦龙 陈昶文 刘士永 《真空与低温》 2019年第6期403-406,共4页

我国空间站采用100 V高压电池阵,在空间等离子体环境中,空间站将会产生太阳电池阵工作电压90%左右的结构电位,在低轨运行时,空间站结构电位会达到90 V,此电位在航天员出舱时会危及航天员生命,为此研制了空间站主动电位控制系统,用于将... 我国空间站采用100 V高压电池阵,在空间等离子体环境中,空间站将会产生太阳电池阵工作电压90%左右的结构电位,在低轨运行时,空间站结构电位会达到90 V,此电位在航天员出舱时会危及航天员生命,为此研制了空间站主动电位控制系统,用于将空间站结构电位由100 V控制到37 V内,保证航天员安全出舱。为了真实模拟主动电位控制系统在轨工况,通过电推进系统实现地面供气及调压,主动电位控制系统进行电位监测和控制。在地面真空环境中建立等效实验方法,模拟舱体100 V带电及主动电位控制系统放电工况,开展了主动电位控制系统与电推进系统的全系统地面联试。对试验情况进行了描述和总结,验证了主动电位控制系统在轨控制效果,结果表明,主动电位控制系统和电推进系统工作时,可将悬浮电位控制到-16.7 V,满足航天员出舱要求。 展开更多

关键词 空间站 主动电位控制系统 悬浮电位 地面模拟试验

下载PDF 职称材料

石英挠性加速度计测量航天器微振动的方法 被引量：1

7

作者 赵伟 高青松 +2 位作者 王海明 景春妍 孙迎萍 《航天器环境工程》 2016年第2期199-205,共7页

利用高精度石英挠性加速度计可以测量航天器低频微振动,同时也可实现航天器在轨微角振动的间接测量。针对航天器特点,结合石英挠性加速度计工作特性,提出用高精度石英挠性加速度计测量航天器微振动的方法,给出微振动加速度、角加速度、... 利用高精度石英挠性加速度计可以测量航天器低频微振动,同时也可实现航天器在轨微角振动的间接测量。针对航天器特点,结合石英挠性加速度计工作特性,提出用高精度石英挠性加速度计测量航天器微振动的方法,给出微振动加速度、角加速度、角速度和角位移的不确定度分析,根据测量原理给出了各影响因素对测量合成不确定度的计算方法和分析结果。针对卫星敏感载荷的刚体平面测试环境,设计8个加速度计测点布局,开展了整星试验。试验数据分析表明:石英挠性加速度计可准确测量航天器的低频微振动(200 Hz以内),其直接测量和间接测量结果满足测量应用需求,线加速度测量分辨率为5μg,角位移测量分辨率为0.015″。 展开更多

关键词 石英挠性加速度计 航天器微振动 分辨率 测量不确定度

下载PDF 职称材料

某大桥预应力混凝土桥桥体的挂篮施工

8

作者 孙迎萍 颜汉华 《广东水利水电》 2010年第10期94-96,共3页

某过江大桥为三连跨简支连续梁,梁体为三向预应力混凝土结构,施工采用挂篮法。该文介绍该桥桥体挂篮的结构及其施工工艺。

关键词 挂篮 结构 简支

下载PDF 职称材料

等离子体源型电位主动控制器特性分析 被引量：1

9

作者 郑元浩 秦晓刚 +1 位作者 孙迎萍 赵呈选 《现代应用物理》 2022年第2期75-81,共7页

研究了基于等离子体发射装置的航天器电位主动控制技术,对航天器在轨运行时表面充电和电位主动控制过程进行了分析与计算,并通过建立等离子体源型电位主动控制器在工作过程中净发射电流与悬浮电位之间的关系对其性能进行描述,在此基础上... 研究了基于等离子体发射装置的航天器电位主动控制技术,对航天器在轨运行时表面充电和电位主动控制过程进行了分析与计算,并通过建立等离子体源型电位主动控制器在工作过程中净发射电流与悬浮电位之间的关系对其性能进行描述,在此基础上,讨论了等离子体温度、离子电流及阳极电压等因素对控制器控制效果的影响。分析结果表明:利用等离子体源型电位主动控制器发射低温等离子体束流对航天器电位进行主动控制,可在保持较大净发射电流的同时,将航天器悬浮电位控制在较小的水平;相同净发射电流条件下,较高的等离子体温度、较大的离子电流及较小的阳极电压有助于将航天器悬浮电位控制在更小的水平,实现更好的控制效果。 展开更多

关键词 航天器 充放电效应 主动控制 等离子体源 特性分析

下载PDF 职称材料

航天员生命安全保护神——空间站主动电位控制系统研制及在轨应用 被引量：1

10

作者 胡向宇 孙迎萍 +6 位作者 刘海波 赵振栋 崔梧玉 秦晓刚 王彦龙 陈昶文 李玉峰 《真空与低温》 2021年第3期303-304,共2页

空间站处于低地球轨道(LEO),采用100 V高压太阳能电池阵供电。电池阵在轨工作时,受LEO轨道稠密等离子体环境充电以及地磁场诱导充电影响,使空间站主体结构产生最高约-100 V的电压,危及航天员出舱安全,国际空间站将航天员出舱过程中舱体... 空间站处于低地球轨道(LEO),采用100 V高压太阳能电池阵供电。电池阵在轨工作时,受LEO轨道稠密等离子体环境充电以及地磁场诱导充电影响,使空间站主体结构产生最高约-100 V的电压,危及航天员出舱安全,国际空间站将航天员出舱过程中舱体对航天员放电列为致命级的危害。主动电位控制系统实时监测空间站悬浮电位并将其控制在安全电压范围内,保证航天员出舱时的生命安全。由于缺乏相关理论基础,我国一直未能掌握对空间飞行器进行结构电位控制的主动电位控制技术。为此研制团队研究了卫星电位自适应主动控制理论,获得了电位控制的解析模型,提出了采用空心阴极的电位主动控制方法,研制了测控一体的主动电位控制系统,突破了“悬浮电位检测技术”“电位主动控制技术”和“在轨诊断技术”三项关键技术。 展开更多

关键词 空间站 主动电位控制 悬浮电位 在轨

下载PDF 职称材料

基于小波分析的电磁阀在轨实时诊断 被引量：3

11

作者 王钦惠 胡向宇 +1 位作者 崔梧玉 孙迎萍 《真空与低温》 2021年第3期292-295,共4页

电磁阀作为航天器主动电位控制系统储供气单元的核心部件,控制气体的截止和流通。电磁阀工作状态直接影响整个系统的有效性与可靠性,因此电磁阀故障在轨实时诊断非常必要。本文提出了一种基于小波分析的电磁阀在轨实时诊断技术,通过小... 电磁阀作为航天器主动电位控制系统储供气单元的核心部件,控制气体的截止和流通。电磁阀工作状态直接影响整个系统的有效性与可靠性,因此电磁阀故障在轨实时诊断非常必要。本文提出了一种基于小波分析的电磁阀在轨实时诊断技术,通过小波分解与功率谱分析确定电磁阀故障敏感频率带;设计了适合的滤波器,用以提取有效信息。通过对有效信息的处理分析,达到电磁阀开关故障状态在轨实时诊断的目的。该方法可实现不同型号电磁阀的快速有效故障诊断,提高系统的可靠性与可维修性。 展开更多

关键词 故障诊断 电磁阀驱动 小波分析 在轨实时

下载PDF 职称材料

激光捕获系统的信号采集与处理

12

作者 刘燕 王鹢 +3 位作者 王栋 孙迎萍 高欣 王志斌 《测控技术》 2022年第12期78-82,87,共6页

为了获得高对比度、宽测量范围的InGaAs红外焦平面探测器输出的视频图像,结合成像型激光捕获系统原理分析设计了焦平面探测器与LM98640模数转换芯片的接口电路。首先确定了LM98640的采样模式,并配置其内部参考电平以满足探测器输出信号... 为了获得高对比度、宽测量范围的InGaAs红外焦平面探测器输出的视频图像,结合成像型激光捕获系统原理分析设计了焦平面探测器与LM98640模数转换芯片的接口电路。首先确定了LM98640的采样模式,并配置其内部参考电平以满足探测器输出信号的转换范围,同时保留一定余量使ADC满足较强激光入射时探测器输出更大范围信号的转换区间。实验结果表明,设计的系统能够实现波长532 nm、1064 nm和1550 nm的激光捕捉,利用软件对光斑图像进行处理可以获得入射激光的具体信息。系统可以实现空间可见光、短波红外范围激光信号的捕捉与识别,解决了较大范围波长内激光的识别问题,提高了输出图像对比度。 展开更多

关键词 LM98640 InGaAs焦平面探测器 图像采集 参考电平

下载PDF 职称材料

音叉振动电容式表面电位测量装置设计

13

作者 于海军 王鹢 +2 位作者 赫伟东 孙迎萍 张海燕 《航天器环境工程》 北大核心 2022年第2期169-174,共6页

文章针对振动电容式表面电位测量传感器核心组件——振动音叉进行详细设计,分析得出适用于电位检测的音叉振动形式,确定出音叉结构参数及驱动方式;进行基于传递函数的传感器灵敏度及精度影响因素分析;提出基于电荷感应与静电场仿真的电... 文章针对振动电容式表面电位测量传感器核心组件——振动音叉进行详细设计,分析得出适用于电位检测的音叉振动形式,确定出音叉结构参数及驱动方式;进行基于传递函数的传感器灵敏度及精度影响因素分析;提出基于电荷感应与静电场仿真的电位测量装置设计方法,得到的传感器灵敏度与理论计算结果一致,并最终通过样机标定实验验证了传感器设计的正确性。 展开更多

关键词 表面电位测量 传感器设计 音叉 振动电容法 静电场仿真

下载PDF 职称材料