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中国真空学会2008年学术年会

作者：达道安中国航天科技集团公司五院五一零研究所"真空低温技术与物理"国家实验室

宇宙是浩瀚无际的空间,充满着真空,具有十分复杂的自然环境:真空、低温、太阳辐照、离子辐射、X—射线、原子氧、太阳风、磁场、微流星、宇宙尘埃、引力、失重、碎片、辐射沉、分子沉等。本文重点讨论宇宙空间极高真空环境特性。按照国... 详细信息

宇宙是浩瀚无际的空间,充满着真空,具有十分复杂的自然环境:真空、低温、太阳辐照、离子辐射、X—射线、原子氧、太阳风、磁场、微流星、宇宙尘埃、引力、失重、碎片、辐射沉、分子沉等。本文重点讨论宇宙空间极高真空环境特性。按照国际宇航联合会的划分,距地球表面30Km 以内为大气层。(30-100)Km 为近太空的范围。100Km 以上为宇宙空间。随着离开星球表面高度的增加, 星球的引力减小,气体分子的密度也在不断的减小。根据美国公布的标准大气模型(1976),在地表 1000Km 以上,宇宙空间达到了极高真空状态(分子数密度小于10个分子/m3)。宇宙空间的真空和地面的真空特性既有相同之处,又有有许多不同特性;宇宙真空没有容器,品质清洁,宇宙空间具有无限的抽速和容量,是一种"分子沉"环境。宇宙真空环境可以分为三种;行星际真空(或者宇宙环境真空)、行星表面真空和航天器周围真空。行星际和行星表面真空是天然的真空环境。它由逃逸出行星和被行星俘获的气体分子形成,处于平衡态,气体分子的速度分布遵从麦克斯韦分布律, 密度分布遵守重力场中的玻耳兹曼分布律。航天器周围的真空是航天器和周围空间环境发生相互作用后所行成的局部人造真空环境。该人造真空环境对天然的宇宙真空环境带来了扰动。航天器放出的气体分子往往具有很强的方向性,例如,火箭发动机的喷气。这些气体分子的速度分布偏离麦克斯韦速度分布律。气体分子处于非平衡态。航天器周围的真空环境和宇宙真空环境有很大的差异。而这三种真空环境中都有可能存在极高真空环境。当人类探测宇宙及宇宙行星时,首先要进入星际宇宙并到达行星。在航天器飞行的过程中,也要遇到航天器周围的真空环境。研究这些环境对于航天器的设计、制造、飞行、着陆、探测、宇航员的生存、航天器的返回及开发利用宇宙真空资源等都具有重要的理论及实用意义。我们在研究航天器周围的真空环境时,提出了一种新型的可变翼极高真空轨道分子屏概念。即在航天器尾部拖迤一个可变翼轨道分子屏,在分子屏后面可获得极高的真空度,我们计算了可变翼分子屏周围大气分子的入射及散射、分子屏材料放气在屏内的分子数流密度。通过调整分子屏的翼长、翼角,分子屏内的压力可以达到10-Pa。而通常在近地轨道的宇宙空间环境真空度仅为(10 ——10)Pa。我们还研究了行星际及行星大气极高真空环境特性。为了克服用玻耳兹曼公式(BF)计算行星大气总分子数时出现的发散困难,在玻耳兹曼公式中引入新的归一化函数 g(r),得到了新的行星大气分布律公式(RBF),探讨了归一化函数的物理意义。和 Jeans 的理论进行了比较。用 RBF 计算了地球大气的总质量、太阳系中地球、火星、金星、水星、木星、土星、天王星、海王星和月球、土卫六的大气密度随高度的分布。这些结果对于开展行星探测工作有一定的指导意义。当前国际上出现了行星探测热,而对火星的探测是以"跟着水走"及探测生命的存在为目的。最近美国科学家宣布;"凤凰"号火星探测器在火星北极发现了固态冰。本文从理论上给出了合理的解释。假定火星水汽分子的逃逸过程进行的很慢,以亿年来计算,该过程是准静态或近似认为是平衡态。我们导出了行星大气分子的逃逸方程。定义了行星大气逃逸率,算出行星大气逃逸率的表达式。代入火星的特征参数,算出了火星表面水汽的寿命为3.2×10y。而火星的年龄是4.5×10y。火星表面水汽的寿命仅为火星年龄的十四分之一。这说明在火星演化过程中表面即使有水存在,现在火星表面水汽分子也已选逸到宇宙空间中去了。这就解释了为什么人们发射的火星探测器没有在火星表面上发现液态水存在,只有干涸的水泊和河道。而保留下来的水也只能以固态冰、地下水、矿物的结晶水等不易蒸发成水汽的形式存在。这些水是火星远古时期的液态水。本文的理论计算结果和美、欧科学家对火星的探测结果是一致的。本文经过计算给出了火星表面水存在的环境条件,例如;温度、气压及纬度等。给出了在火星表面液态水可能存在的地理范围及气候条件。利用该理论计算了月球大气分子的逃逸率,解释了月球大气稀薄的原因。根据月岩和月壤放出的气体量与逃逸的气体量达到动态平衡的假定,说明了月球上大气密度昼夜的差异。计算了月球表面的放气率及月球放射性元素的含量。计算值和观察值符合。以上理论的建立以及运用理论计算的结果均已发表。处于国际领先水平。

关键词：宇宙空间极高真空火星月球气体逃逸

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基于商用光纤线路的北斗卫星射频信号远程传输技术研究

基于商用光纤线路的北斗卫星射频信号远程传输技术研究

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第九届中国卫星导航学术年会

作者：牛靖逸卢满宏邵士海徐强中国航天电子技术研究院卫星导航系统工程中心中国卫星导航系统管理办公室测试评估研究中心电子科技大学成都定为电子技术有限公司

本文从北斗卫星导航系统地面试验测试的角度,提出了一种地面分布式多点远程对接试验的系统架构;通过电信级商用光纤网络,将多颗北斗导航卫星和地面测试试验设备进行射频信号级互联;在满足北斗信号质量和测试规范的条件下,以实现北斗三... 详细信息

本文从北斗卫星导航系统地面试验测试的角度,提出了一种地面分布式多点远程对接试验的系统架构;通过电信级商用光纤网络,将多颗北斗导航卫星和地面测试试验设备进行射频信号级互联;在满足北斗信号质量和测试规范的条件下,以实现北斗三号导航卫星信号体制、组网方法、地面运行控制管理操作的在线验证、快速测试;既提高测试的一致性、降低测试成本,又在地面最大限度的模拟了卫星升空后的运行环境。首先论述北斗地面试验测试系统的需求;然后以该需求为目标,提出并详细描述北斗导航卫星地面测试系统的架构;再给出关键技术的解决思路、算法分析和设计方案;最后给出射频信号远程传输性能测试方法和结果,表明北斗导航卫星射频信号远程传输质量符合测试规范,异地时间同步精度达到组网测试要求,传输时延可测可控。

关键词：卫星导航北斗地面测试光纤传输射频互联

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空间环境下介质的可靠性与寿命的地面评价方法研究

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绝缘材料 2006年第2期39卷 24-28页

作者：郑晓泉王立秦晓刚西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 中国航天科技集团公司第五研究院兰州物理研究所兰州730000

分析了导致航天器介质在空间环境中带电及放电的主要因素及影响航天器介质寿命的几大因素;提出了航天器介质可靠性和寿命地面评价体系的几大要素,如空间主要环境模拟、实验方法及设备、介质结构与性能等;探讨了介质寿命试验项目和试验内... 详细信息

分析了导致航天器介质在空间环境中带电及放电的主要因素及影响航天器介质寿命的几大因素;提出了航天器介质可靠性和寿命地面评价体系的几大要素,如空间主要环境模拟、实验方法及设备、介质结构与性能等;探讨了介质寿命试验项目和试验内容,对于保证航天器的安全和寿命具有重要意义,而且对于航天器的可靠性与寿命设计具有重要价值。

关键词：空间环境介质带电可靠性评价寿命评价实验方法

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不同类型复杂地下储气库建库难点与攻关方向

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天然气工业 2023年第10期43卷 14-23页

作者：丁国生王云完颜祺琪王皆明胥洪成李康夏焱李丽锋曾德军刘主宸中国石油勘探开发研究院中国石油集团油气地下储库工程重点实验室中国石油集团工程技术研究院中国石油集团工程材料研究院有限公司中国石油储气库公司中国石油规划总院

地下储气库(以下简称储气库)在保障天然气安全供应方面发挥了不可替代的重要作用。为推进中国储气库业务高质量发展,有效应对天然气安全保供压力,总结了国外储气库建设与运行关键技术现状,梳理了国内储气库建设历程和形成的特色理论技术... 详细信息

地下储气库(以下简称储气库)在保障天然气安全供应方面发挥了不可替代的重要作用。为推进中国储气库业务高质量发展,有效应对天然气安全保供压力,总结了国外储气库建设与运行关键技术现状,梳理了国内储气库建设历程和形成的特色理论技术,分析了我国储气库领域面临的突出挑战,提出了未来储气库发展与攻关方向。研究结果表明:①国外储气库建库与运行技术成熟、装备配套、标准完善,建成了气藏型、油藏型、盐穴型、水层型等多类型储气库;②中国在库容设计、井筒质量控制、大排量注采设计、地面处理工艺与装备、风险识别监测以及盐穴造腔等方面形成了特色技术;③中国储气库在“扩容、达产”及提高库容利用效率、高含水油藏与低渗透气藏和复杂连通老腔等新类型储气库建库技术等系列领域面临挑战;④亟需破解5大科学问题,即超压背景下储气地质体密封性弱化动力学机制、高含水油藏建库储气空间扩展与注排控制理论、盐穴储气库强制对流溶蚀—扩散流固耦合机理、大尺寸井井壁失稳力学—化学耦合机理、长周期注采储气库完整性失效机理与灾害演化机理;⑤亟需解决6大技术问题,即提高库容动用率、新类型储气库建库、提高单井产能和老井处置、地面处理关键装备、风险管控以及数字化智能化等技术。结论认为,中国在常规气藏选址评价、建库技术方面已达到国际领先水平;“十四五”期间中国储气库库址资源向劣质化、复杂化、多样化转变,亟需建立不同类型储气库建库与运行体系,实现关键设备国产化,推动中国储气库数字化转型,打造储气库原创技术策源地。

关键词：地下储气库建库挑战提压运行特色技术运行体系数字化国产化发展方向

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井下热力发生器燃烧仿真模拟

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石油化工应用 2024年第8期43卷 8-12页

作者：邹剑庞铭房清超戚亚东安宏鑫章宝玲房娜耿麒中国海洋石油有限公司天津分公司天津300459 中海油田服务股份有限公司油田生产事业部天津300459

井下热力发生技术原理为将热力发生设备集成后置于井下,向井下输送空气、燃料和水,基于高压燃烧喷射机理,燃料与空气在燃烧室中充分燃烧,依靠产生的高温高压烟气将混合掺入的水汽化,产生复合热流体注入地层。因井筒尺寸受限,相比地面多... 详细信息

井下热力发生技术原理为将热力发生设备集成后置于井下,向井下输送空气、燃料和水,基于高压燃烧喷射机理,燃料与空气在燃烧室中充分燃烧,依靠产生的高温高压烟气将混合掺入的水汽化,产生复合热流体注入地层。因井筒尺寸受限,相比地面多元热流体发生器,井下热力发生器需在外径缩小1倍的情况下,输出排量提升4倍。结构变化后,主要面临燃烧是否充分、换热是否有效、输出温度和排量是否满足设计要求等问题,针对以上问题,本文建立了井下热力发生器流动与传热仿真模型,得到发生器工作时的温度场和流场分布,结果表明,发生器内部燃烧较为充分,最高烟气温度约1600 K,出口烟气温度约1300 K,出水温度370 K,即水温升高近80 K,但随水流量的增大,出口烟气温度有所降低,且当水流量过大,如43.4 t/h时,烟气最高温度、出口烟气温度反而升高,内衬最高温度也略有升高,出水温度降低,出现了冷却性能下降的工作状况。

关键词：渤海稠油井下多元热流体燃烧仿真温度场流场

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基于几何统计的无人机信道模型及硬件模拟

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系统工程与电子技术 2019年第12期41卷 2872-2878页

作者：毛开杨志强陆智俊朱秋明宋茂忠南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工业与信息化部重点实验室江苏南京211100 南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室江苏南京211100 中国航天系统工程有限公司北京100070

针对无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)通信信号三维空间传播特点,提出了基于多圆柱体的非平稳几何统计模型(geometry-based stochastic channel model, GSCM),该模型通过引入天线位置变换矩阵,可支持UAV和地面移动端(mobile termin... 详细信息

针对无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)通信信号三维空间传播特点,提出了基于多圆柱体的非平稳几何统计模型(geometry-based stochastic channel model, GSCM),该模型通过引入天线位置变换矩阵,可支持UAV和地面移动端(mobile terminal,MT)任意三维移动轨迹。在此基础上,构建了适合硬件模拟实现的离散化模型,并设计实现了模拟时变信道特性的随机簇生灭算法,以及基于线性调频叠加原理的非平稳衰落模拟方法。硬件实测结果表明,本文信道模拟器输出的衰落幅值分布、时延功率谱和多普勒功率谱等统计特性与理论结果比较吻合,有效复现了信道时变衰落、多径时延、多径功率和多普勒频率随着UAV的位置和速度变化而变化的过程。

关键词：无人机信道模型信道模拟随机簇线性调频

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煤矿多参数复合风险智能分级决策预警系统

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工矿自动化 2024年第S1期50卷 88-91页

作者：张雪军黎卓芳煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室北京100013 煤矿应急避险技术装备工程研究中心北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013 中国信息通信研究院北京100083

井下人员携带设备过多、设备功能单一及智能化程度较低,无法实时监测井下人员身体状态及周边环境情况,且井下环境参数超限或井下人员身体出问题后无法及时预警。针对上述问题,设计了一种煤矿多参数复合风险智能分级决策预警系统。该系... 详细信息

井下人员携带设备过多、设备功能单一及智能化程度较低,无法实时监测井下人员身体状态及周边环境情况,且井下环境参数超限或井下人员身体出问题后无法及时预警。针对上述问题,设计了一种煤矿多参数复合风险智能分级决策预警系统。该系统包括地面控制平台、矿井传输网络和智能穿戴设备(包括智能手环和智能矿灯),智能穿戴设备收集环境参数及人员体征参数,并通过传输网络上传至地面控制平台,平台可实时展示、存储、分析数据,并发送不同级别的预警信息。该系统实现了通话调度、人员定位、环境参数检测、健康数据监测、拍照摄像、风险分级预警等功能,将环境参数和人员体征参数进行融合,并对数据进行智能分析并及时预警,有效降低了人员在井下工作的风险程度,同时可辅助管理人员进行分析决策,提高了煤矿安全管理水平。

关键词：风险预警多参数监测分级预警人员体征智能穿戴设备

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基于PXI总线的导弹自动测试系统设计

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工业控制计算机 2018年第11期31卷 1-2,5页

作者：高亢齐鑫纪浩王晓晖中国航天科技集团公司第四研究院第四十一研究所燃烧流动和热结构国家级重点实验室陕西西安710025

自动测试系统是导弹地面技术支援系统的重要设备之一,主要用于完成导弹射前功能检查,联合测试以及一系列排故试验。从硬件设计和软件设计两方面对某型导弹自动测试系统设计进行了介绍,包括:测试需求分析、系统硬件组成、各个部件以及软... 详细信息

自动测试系统是导弹地面技术支援系统的重要设备之一,主要用于完成导弹射前功能检查,联合测试以及一系列排故试验。从硬件设计和软件设计两方面对某型导弹自动测试系统设计进行了介绍,包括:测试需求分析、系统硬件组成、各个部件以及软件模块设计等内容。实际应用结果表明,该自动测试系统可以实现多种不同型号的导弹测试,具有良好的通用性,为后续其它型号导弹的自动测试系统设计提供了技术基础。

关键词：导弹自动测试系统 PXI

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闭环控制算法在导弹地面测试发控系统中应用的研究

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工业控制计算机 2018年第4期31卷 14-15页

作者：王晓晖齐鑫纪浩高亢中国航天科技集团公司第四研究院第四十一研究所燃烧、流动和热结构国家级重点实验室陕西西安710025

在导弹地面测试发控系统进行测试时,要求转电前由地面电源对弹上各设备供电,为保证弹上各设备正常工作,弹上母线电压需保持在某一稳定值。为此,基于西门子S7-200可编程控制器,选用可调电源,应用PID算法进行闭环调节,实现了对地面可调电... 详细信息

在导弹地面测试发控系统进行测试时,要求转电前由地面电源对弹上各设备供电,为保证弹上各设备正常工作,弹上母线电压需保持在某一稳定值。为此,基于西门子S7-200可编程控制器,选用可调电源,应用PID算法进行闭环调节,实现了对地面可调电源电压输出的稳定控制。提出了PID闭环控制的工作原理和实现方法,在地面试验中取得了百分之百准确的效果。

关键词： PID闭环控制可编程控制器测试发控系统

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SAGD成对水平井磁导向测距仪研制与应用

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石油学报 2016年第11期37卷 1428-1434页

作者：宗艳波王磊史晓锋页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100101 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京100101 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

在稠油开发中,SAGD（蒸汽辅助重力燃油）成对平行井是两口间距固定,且保持在同一垂直剖面上的平行水平井,上部为注气井,下部为生产井。为保证注气井钻井施工的顺利进行,在注气井钻井过程中,必须实时掌握准确的井间距和井间扫描角信息。... 详细信息

在稠油开发中,SAGD（蒸汽辅助重力燃油）成对平行井是两口间距固定,且保持在同一垂直剖面上的平行水平井,上部为注气井,下部为生产井。为保证注气井钻井施工的顺利进行,在注气井钻井过程中,必须实时掌握准确的井间距和井间扫描角信息。常规MWD测量工具受邻井套管或筛管的磁干扰影响,无法提供准确的井间距和井间扫描角数据,无法保证成对水平井的间距。利用旋转磁场的定向和测距特性,研制出一种磁导向测距仪,利用幅度解调和角度扫描算法实现井眼间距和井间扫描角的直接测量。实现了井眼间距测量范围3~10 m,测量精度0.3 m,井眼高边偏离角测量范围±180°,测量精度2°。数值模拟试验、室内地面试验验证了该仪器测量结果的准确性,现场试验及应用进一步证明该仪器在成对水平井定向服务的可行性。

关键词：蒸汽辅助重力泄油成对平行井磁导向定位井间扫描角测量

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