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小行星样品密封设计及验证

真空科学与技术学报 2024年第2期44卷 110-114页

作者：王春勇马动涛王名亮王波陆登柏杜永刚兰州空间技术物理研究所兰州730000 北京空间飞行器总体设计部北京100094

中国计划开展探测编号为2016H03的近地小行星并采集样品返回地面,测定小行星样品的物理性质、化学成分与矿物成分,为小行星起源与演化、太阳系的形成与演化过程提供科学依据。针对中国首次近地小行星采样封装任务,设计多种样密封方案,... 详细信息

中国计划开展探测编号为2016H03的近地小行星并采集样品返回地面,测定小行星样品的物理性质、化学成分与矿物成分,为小行星起源与演化、太阳系的形成与演化过程提供科学依据。针对中国首次近地小行星采样封装任务,设计多种样密封方案,综合考虑密封力、密封面样品颗粒污染物防护等因素,采用双弹性体径向密封方案,并开展密封方案验证工作,通过高温、低温及模拟尘埃污染漏率试验,密封漏率优于5×10^(-6)Pa·m^(3)·s^(-1),满足小行星样品密封要求。

关键词：小行星低温硅橡胶样品密封径向密封

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宇航级自由活塞斯特林发电机回热器优化设计

低温工程 2024年第3期 14-19页

作者：罗新奎张安张学林屈方杰朱建炳闫春杰马动涛王小军兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000

为提升一台宇航级自由活塞斯特林发电机(FPSG)回热器性能,提出了一种基于响应面法的回热器优化方法。基于Sage平台构建了FPSG仿真模型,研究了回热器长度、孔隙率、丝径对FPSG输出PV功与热功转换效率的影响,得到了回热器的优化参数。结... 详细信息

为提升一台宇航级自由活塞斯特林发电机(FPSG)回热器性能,提出了一种基于响应面法的回热器优化方法。基于Sage平台构建了FPSG仿真模型,研究了回热器长度、孔隙率、丝径对FPSG输出PV功与热功转换效率的影响,得到了回热器的优化参数。结果显示:FPSG输出PV功随回热器长度、孔隙率、丝径的增大而减小;热功转换效率随回热器长度的增大而缓慢增大,随孔隙率的增大而先增大后减小,随丝径的增大而减小;优化后回热器长度为40 mm,孔隙率为85%,丝径为30μm;经实验验证,FPSG输出PV功提升16.9%,热功转换效率提升12.9%。

关键词：自由活塞斯特林发电机回热器响应面优化设计

月球及火星熔洞密封技术发展及其方案可行性研究

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前瞻科技 2024年第1期3卷 86-99页

作者：邱家稳崔致和何延春王琎霍丽霞马动涛中国空间技术研究院北京100094 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000

月球及火星等地外天体上的熔洞具有抗辐射性、抗陨石撞击、防月/火尘和隔热保温性好等优点,利用熔洞建立居住基地是未来人类在地外天体长时间驻留的可选方案之一。文章探讨了熔洞基地建设中最基本的技术问题之一——熔洞密封技术方案的... 详细信息

月球及火星等地外天体上的熔洞具有抗辐射性、抗陨石撞击、防月/火尘和隔热保温性好等优点,利用熔洞建立居住基地是未来人类在地外天体长时间驻留的可选方案之一。文章探讨了熔洞基地建设中最基本的技术问题之一——熔洞密封技术方案的可行性;讨论了空间密封结构和快速检漏技术;提出了两种熔洞密封方案——基于独立柔性气腔的密封结构方案和基于熔洞内表面涂层处理的密封方案;提炼出了需要解决的关键技术问题,并对密封技术的未来发展趋势进行展望;给出本领域研究的发展建议,为未来深空探测和地外天体的基地建设提供技术支撑。

关键词：空间密封技术月球基地火星基地熔岩管空间移民密封涂层密封可行性分析

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空间高温材料科学实验设备研究进展

载人航天 2023年第4期29卷 455-463页

作者：崔晓杰陆登柏马动涛康昌玺孙晋川兰州空间技术物理研究所兰州730000

高温材料科学实验设备是开展空间材料科学研究的必要支撑。综述了世界主要航天大国关于空间材料科学实验设备的研究现状,重点剖析了国际空间站上典型材料科学实验设备的技术特点。介绍了中国空间高温材料科学实验设备的发展历程,主要体... 详细信息

高温材料科学实验设备是开展空间材料科学研究的必要支撑。综述了世界主要航天大国关于空间材料科学实验设备的研究现状,重点剖析了国际空间站上典型材料科学实验设备的技术特点。介绍了中国空间高温材料科学实验设备的发展历程,主要体现在从最初功能简单、结构单一的模式,逐渐发展成为集材料制备、处理、实时观察、测试和在线分析等功能于一体的综合实验系统。进一步总结了空间高温材料科学实验设备的关键技术,并对中国材料科学实验设备的深入研究提出了建议。

关键词：高温材料科学实验设备关键技术空间应用

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磁航向传感器在机器人定向中的应用

传感技术学报 2004年第2期17卷 224-227页

作者：刘歌群刘卫国马动涛卢京潮西北工业大学自动化学院西安710072

磁航向传感器V2X是基于“磁感法”的二维传感器。将其应用于机器人的定向测量 ,设计了传感器的接口电路 ,给出了在 μCOS -Ⅱ实时操作系统环境下的磁航向数据采集C196程序。实际应用表明 ,传感器在采样频率为 5Hz时测量精度为± 2°,是... 详细信息

磁航向传感器V2X是基于“磁感法”的二维传感器。将其应用于机器人的定向测量 ,设计了传感器的接口电路 ,给出了在 μCOS -Ⅱ实时操作系统环境下的磁航向数据采集C196程序。实际应用表明 ,传感器在采样频率为 5Hz时测量精度为± 2°,是一种有较高性价比的设计方案。

关键词：磁航向传感器机器人实时操作系统 μCOS-Ⅱ

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无人直升机控制系统设计及控制方法研究

无人直升机控制系统设计及控制方法研究

作者：马动涛西北工业大学

学位级别：硕士

无人机广泛应用在国防建设和国民经济建设中。无人直升机由于其自身的特点和应用领域,对它的研究有着理论意义、工程意义和经济意义。从工程应用的角度出发,在充分考虑了无人直升机特点的基础上,设计了飞行控制器。该控制器通过机载传... 详细信息

无人机广泛应用在国防建设和国民经济建设中。无人直升机由于其自身的特点和应用领域,对它的研究有着理论意义、工程意义和经济意义。从工程应用的角度出发,在充分考虑了无人直升机特点的基础上,设计了飞行控制器。该控制器通过机载传感器获取无人直升机的姿态信息,并将姿态信息和直升机的操纵数据一起回传地面站。飞控器硬件设计中充分利用了80C196KC的性能,对实际飞行时可能出现的状况硬件上做了相应的预防。飞控器软件设计按照直升机控制的特点,本着实时的原则进行了设计。实现了多路HSI同时中断,并对代码进行了优化。同时根据系统的要求,设计了通讯协议。地面站设计利用了数据库技术,对遥测数据实时接收显示并存储。发展高性能的无人直升机需要有精确、实际的动力学模型。从辨识的角度,在设计好的直升机飞行实验基础上,对悬停状态下模型直升机各通道操纵量,加了持续激励信号,采集得到试飞数据。对飞行数据进行了分析。得到了每个通道的输入输出数学模型。另外,对每个通道中存在的耦合关系进行了研究,并给出了数学模型。利用各通道数学模型,研究了无人直升机的飞行控制技术,设计了控制率,得到了比较好的仿真效果。

关键词：无人直升机系统辨识飞行控制硬件设计单片机软件设计

MEMS电容薄膜真空计微电容检测系统的设计

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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真空与低温 2023年

作者：高青松郭朝帽陶院杨雷马动涛张虎忠兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室

为了满足空间环境探测对真空测量仪器准确度高、体积小、质量轻、功耗低的应用需求，基于微机电系统（MEMS）的小型化电容薄膜真空计应运而生。针对MEMS电容薄膜真空计微小电容测量需求，设计了一种基于CDC电容数字转换器的微电容检测... 详细信息

为了满足空间环境探测对真空测量仪器准确度高、体积小、质量轻、功耗低的应用需求，基于微机电系统（MEMS）的小型化电容薄膜真空计应运而生。针对MEMS电容薄膜真空计微小电容测量需求，设计了一种基于CDC电容数字转换器的微电容检测系统，获得了fF级微电容检测分辨率。采用温度漂移误差自校准技术，解决了测量压力受温度扰动影响的问题。地面样机测试与验证表明，该检测系统具有宽量程、高分辨率和低功耗检测的优点，为MEMS电容薄膜真空计实现空间应用奠定了技术基础。

关键词： MEMS 电容薄膜真空计微弱电容电子测量

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同方期刊数据库

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地外天体固体样品封装技术综述

航天器工程 2023年第1期32卷 105-115页

作者：耿智伟王名亮王波何华东马动涛位博宇赵家岱牛壮葳孔宁北京科技大学机械工程学院北京100083 兰州空间技术物理研究所兰州730000 北京空间飞行器总体设计部北京100094 天津航天机电设备研究所天津300301

采样返回任务是目前地外天体探测中重点发展的航天技术领域,针对样品容器密封失效导致样品被污染的问题,文章总结了20世纪以来国内外地外天体样品封装技术的研究进展和成果。重点从密封和封装机构两项封装核心技术对地外天体样品封装进... 详细信息

采样返回任务是目前地外天体探测中重点发展的航天技术领域,针对样品容器密封失效导致样品被污染的问题,文章总结了20世纪以来国内外地外天体样品封装技术的研究进展和成果。重点从密封和封装机构两项封装核心技术对地外天体样品封装进行了综述,并对目前应用较为广泛的橡胶圈密封、金属挤压密封、爆炸焊接和钎焊焊接等密封技术进行了对比分析,最后对我国地外天体样品封装技术的发展趋势进行了展望。

关键词：地外天体固体样品封装技术密封

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面向空间机械臂操作的力反馈手柄设计

航天器工程 2020年第4期29卷 66-73页

作者：邱新安马动涛朱博魏志明王世佳兰州空间技术物理研究所兰州730000

针对我国空间站建设中对空间机械臂操作控制的应用需求,文章对空间机械臂操控手柄的机构和控制方法进行了分析,设计了一种三自由度力反馈手柄。该手柄以球面并行机构为依托,通过对机构关键参数的分析完成手柄构型设计;通过对电机力矩的... 详细信息

针对我国空间站建设中对空间机械臂操作控制的应用需求,文章对空间机械臂操控手柄的机构和控制方法进行了分析,设计了一种三自由度力反馈手柄。该手柄以球面并行机构为依托,通过对机构关键参数的分析完成手柄构型设计;通过对电机力矩的调节,将机械臂与环境交互的力/力矩信息再现并作用于航天员的手部。该手柄设计将力反馈技术引入到空间机械臂的操作中,增加了航天员通过力交互的方式感知机械臂状态。试验结果表明,力反馈手柄能较好地辅助航天员操控空间机械臂,提高了空间机械臂执行任务时的操作效率。

关键词：空间机械臂力反馈手柄机构控制操作