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四峰跟踪自主全向适应CPT原子磁力仪

中国科学:物理学力学天文学 2024年

作者：王学锋邓意成卢向东徐强锋刘崇泰北京航天控制仪器研究所中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心

卫星上测量地球磁场要求高精度的原子磁力仪具有全向测量能力,多数的单探头原子磁力仪不具备这一能力, CPT原子磁力仪理论上具有全向测量能力,但目前仍需要外部磁场方向参考,不能自主实现磁场的全向测量.本文提出了一种CPT原子磁力仪的... 详细信息

卫星上测量地球磁场要求高精度的原子磁力仪具有全向测量能力,多数的单探头原子磁力仪不具备这一能力, CPT原子磁力仪理论上具有全向测量能力,但目前仍需要外部磁场方向参考,不能自主实现磁场的全向测量.本文提出了一种CPT原子磁力仪的分时扫描四峰双闭环控制方法,通过循环扫描+2,–2,+3和–3级CPT信号峰获得开环输出信号,并将4个CPT峰的开环输出处理形成两路控制回路的误差信号,一路求和用于校准0级中心频率,一路差分用于跟踪锁定±2,±3级CPT信号峰与0级信号峰之间的微波频率差.当磁场方向变化导致平行模式对应的±2级CPT信号峰消失时,通过±3级CPT信号峰与0级信号峰之间的微波频率差获得磁场大小,反之亦然,可以保持磁测数据连续不失锁,不需要外部磁场方向参考,首次实现了CPT原子磁力仪自主的全向测量能力.

关键词：原子磁力仪相干布居囚禁磁场全向测量

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国际月球科研站光学监视系统发展设想

光学学报 2024年

作者：裴照宇徐之海邹永廖王琼陈世锜彭兢薛长斌诸葛政跃李奇探月与航天工程中心中国航天科技集团公司中国空间技术研究院中国科学院国家空间科学中心浙江大学光电科学与工程学院

我国计划建设的国际月球科研站将是人类在月球上的第一个科研设施，届时将会有较多数量的环绕器、着陆器、飞跃器、能源补给站、网络通信站、科学探测与实验设备、各类机器人和等装备设施在近月空间及月面协同工作。统筹规划月球科研站... 详细信息

我国计划建设的国际月球科研站将是人类在月球上的第一个科研设施，届时将会有较多数量的环绕器、着陆器、飞跃器、能源补给站、网络通信站、科学探测与实验设备、各类机器人和等装备设施在近月空间及月面协同工作。统筹规划月球科研站中各类相机并形成光学监视网络，对保障科研站的建设和运行具有重要意义。本文简要回顾了国内外月球与深空探测中光学相机监视系统的现状，分析了现有空间光学相机的基本技术特点，针对月球科研站，提出了光学监视系统“系统感知”、“协同配合”、“资源优化”的总体建设目标及其“功能完备”、“组网智能”、“轻小可靠”等具体技术要求，基于对光学监视系统组成和前端各种光学相机成像特点的分析，提出了总体发展设想、梳理了技术树及主要关键技术的攻关方向。

关键词：成像系统月球科研站光学监视系统任务需求关键技术

基于LS-SVM的精确星光折射导航观测模型

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中国空间科学技术（中英文） 2024年第4期44卷 20-28页

作者：颜旭王鼎杰张洪波杨行包为民国防科技大学空天科学学院长沙410073 中国航天科技集团有限公司北京100048

星光折射自主导航系统的精度受到星光折射观测模型的限制。针对星光折射计算简化与大气参数随高度变化对星光折射观测模型的影响,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的精确星光折射导航观测模型建立方法。首先通过光线追迹高精度... 详细信息

星光折射自主导航系统的精度受到星光折射观测模型的限制。针对星光折射计算简化与大气参数随高度变化对星光折射观测模型的影响,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的精确星光折射导航观测模型建立方法。首先通过光线追迹高精度模拟星光折射的过程,未对折射角计算进行简化,考虑大气参数随高度的变化,得到折射真高度与折射角的非线性映射关系。然后利用LS-SVM机器学习算法精确拟合折射真高度与折射角的关系,建立关于折射视高度的高精度星光折射导航观测模型。仿真结果表明,建立的精确星光折射导航观测模型精度较高,平均绝对误差为0.986 m。将该观测模型应用到星光导航系统中,导航精度较高,定位误差平均为130.7 m,平均速度误差为0.1479 m/s,证明了建模方法的有效性,对于星光折射自主导航的高精度研究具有一定意义。

关键词：星光折射导航观测模型光线追迹 LS-SVM 机器学习

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一种可降低开关电源电磁干扰的扩频时钟电路

固体电子学研究与进展 2024年第3期44卷 239-244页

作者：钟超超宋奎鑫孔瀛康磊梁庭中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室太原030051 中国航天科技集团公司北京微电子技术研究所北京100029

介绍了一种基于0.18μm BCD工艺实现的可用于降低开关电源转换器电磁干扰(Electromagnetic inter⁃ference,EMI)的扩频时钟电路,电路中的双相张弛振荡器可在1.8~4.0 MHz工作,采用了一个三输入比较器配合时序电路实现了振荡器的正常启动... 详细信息

介绍了一种基于0.18μm BCD工艺实现的可用于降低开关电源转换器电磁干扰(Electromagnetic inter⁃ference,EMI)的扩频时钟电路,电路中的双相张弛振荡器可在1.8~4.0 MHz工作,采用了一个三输入比较器配合时序电路实现了振荡器的正常启动。为避免传统三角波调制方法产生人耳可闻噪声、导致输出噪声较大等缺点,采用了伪随机调制方法,首先通过7位线性移位反馈寄存器生成伪随机码,再使用电流舵数模转换器将伪随机码转换为电流,最终伪随机变化的电流控制振荡器频率以伪随机的方式变化。本文提出的扩频时钟电路应用在一款降压DC-DC转换器芯片中并进行了流片,测试结果表明扩频后功率谱基波峰值幅度下降10 dB,二次谐波峰值幅度下降17 dB,功率谱中没有明显的调制频率分量,可有效降低DC-DC转换器的EMI。

关键词：扩频低电磁干扰伪随机张弛振荡器

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带着全人类的梦想出发!

光明少年 2024年第6期 40-43页

作者：钱航中国航天科技集团

在浩渺无垠的宇宙，繁星闪烁如同璀璨的宝石，点缀着那无尽的黑暗。人类自诞生以来，就对神秘的星空充满了无尽的好奇与向往。从古至今，无数的目光曾仰望那片苍穹，心怀对宇宙奥秘的渴望而追寻。2024年5月3日17时27分，长征五号运载火...

在浩渺无垠的宇宙，繁星闪烁如同璀璨的宝石，点缀着那无尽的黑暗。人类自诞生以来，就对神秘的星空充满了无尽的好奇与向往。从古至今，无数的目光曾仰望那片苍穹，心怀对宇宙奥秘的渴望而追寻。2024年5月3日17时27分，长征五号运载火箭托举着嫦娥六号探测器在中国文昌航天发射场点火起飞，随后将探测器送入预定转移轨道，发射任务取得圆满成功。嫦娥六号探测器执行的是备受关注的世界首次月球背面采样返回任务。

关键词：

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星载嵌入式文件管理系统的设计分析

电子技术（上海） 2024年第4期53卷 118-123页

作者：周彬刘小荣钟骁勇上海航天电子有限公司上海201821 中国航天科技集团公司北京100048

阐述针对星载高速大容量存储中用户资源紧张、闪存控制器通用性低、数据迁移导致吞吐速率骤降的问题,在并行闪存阵列的基础上研究和设计嵌入式文件管理方案。一方面,通过文件管理控制设计,基于FPGA硬件实现地址映射、坏块管理、顺序块... 详细信息

阐述针对星载高速大容量存储中用户资源紧张、闪存控制器通用性低、数据迁移导致吞吐速率骤降的问题,在并行闪存阵列的基础上研究和设计嵌入式文件管理方案。一方面,通过文件管理控制设计,基于FPGA硬件实现地址映射、坏块管理、顺序块分配等功能以节省用户资源,同时避免对高速存储非常不友好的数据迁移问题。另一方面,通过文件信息存储设计,使方案具备防意外掉电和快速启动能力,同时减轻对外部器件的依赖,有利于提高闪存阵列及其控制器的通用性和灵活性。最后,对文件管理方案进行文件信息存储可靠性分析和文件管理控制仿真,从而应用在通用嵌入式NAND闪存控制器中。

关键词：文件管理高速大容量地址映射坏块管理

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新型零泊松比类蜂窝结构面内非线性刚度研究

导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第2期 1-6,16页

作者：廖学知王洪波李宝玉赵晓宁中国运载火箭技术研究院北京100076 中国航天科技集团有限公司北京100048

几何非线性刚度研究对变形飞行器结构大变形的应用具有重要意义。为研究具有正弦波纹壁的零泊松比类蜂窝结构面内大变形时的非线性力学行为,基于非线性梁理论,考虑几何非线性建立了大变形下的非线性力学模型。利用有限元仿真验证了理论... 详细信息

几何非线性刚度研究对变形飞行器结构大变形的应用具有重要意义。为研究具有正弦波纹壁的零泊松比类蜂窝结构面内大变形时的非线性力学行为,基于非线性梁理论,考虑几何非线性建立了大变形下的非线性力学模型。利用有限元仿真验证了理论分析方法的正确性,通过参数分析讨论了几何参数对等效应力-应变曲线的影响。结果表明,随着应变的增加,结构的几何非线性造成结构的等效拉伸刚度增大;应力-应变曲线受波纹度、蜂窝角、厚度比的影响较大,受高度比影响不明显。

关键词：蜂窝结构波纹结构几何非线性力学性能零泊松比

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轻小型高可靠回收控制器设计与实现

航天返回与遥感 2024年第4期45卷 29-38页

作者：刘靖雷闫云龙裴晓燕孙希昀刘海烨乔茂永北京空间机电研究所北京100094 中国航天科技集团有限公司航天进入、减速与着陆技术实验室北京100094

针对某商用返回式卫星回收系统轻小型、高可靠的约束要求,设计了一种新型回收控制器产品,该装置基于微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)过载传感器进行弹道过载测量,采用双核四进程“与或”逻辑实现冗余控制,基于... 详细信息

针对某商用返回式卫星回收系统轻小型、高可靠的约束要求,设计了一种新型回收控制器产品,该装置基于微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)过载传感器进行弹道过载测量,采用双核四进程“与或”逻辑实现冗余控制,基于容性释能半导体桥点火器起爆技术实现火工品管理。策划了针对返回过程的弹道过载触发验证试验,针对容性释能电容阵列放电特性,开展了容性释能系统不同初始电压、不同电容阵列容值以及不同回路阻值下的点火效能仿真分析。结果表明该回收控制器在轻小型约束下返回弹道过载感知精度达到±0.28 g,可实现开伞逻辑高可靠控制。半导体桥点火器容性释能电路优化参数为初始电压大于24 V、回路阻值小于0.3Ω、初始电容大于22μF,可实现点火器高可靠点火控制。该设计在不显著增加硬件基础上,大大降低产品质量,可为航空航天用同类电子系统设计提供参考。

关键词：回收控制器过载传感器开伞控制容性释能

火星低密度大气条件下超声速降落伞充气过程研究

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弹道学报 2024年第3期36卷 58-66,74页

作者：贾华明张文博王文强刘乃彬北京空间机电研究所北京100094 中国航天科技集团有限公司航天进入、减速与着陆技术实验室北京100094

降落伞充气过程是火星探测器着陆过程中最为关键的环节,该文推导建立了考虑火星稀薄大气环境、超声速工作条件的降落伞充气过程计算流体动力学和结构动力学模型,流场求解采用可压缩流场模型,结构动力学采用伞系统多节点质量阻尼弹簧模型... 详细信息

降落伞充气过程是火星探测器着陆过程中最为关键的环节,该文推导建立了考虑火星稀薄大气环境、超声速工作条件的降落伞充气过程计算流体动力学和结构动力学模型,流场求解采用可压缩流场模型,结构动力学采用伞系统多节点质量阻尼弹簧模型,通过计算得到某时间节点处的流场,将该流场中的压力数据引入伞系统质量阻尼弹簧模型,从而获得下一时间节点的伞衣形状,最后得到充气过程中伞衣形状和流场之间的动态关系,从而模拟了在这种条件下的降落伞充气过程。将仿真计算结果与飞行试验结果进行对比分析,两者的一致性很好,证明了所建立的数学模型的正确性。研究表明:开伞动载达到峰值后有明显的振动,振动频率只与降落伞自身特性有关;伞衣张开的速度呈现出先慢后快的特点;在初始速度相同的情况下,随着大气密度的增加,开伞动载峰值增大;在初始动压相同的情况下,随着大气密度的增加,开伞动载峰值减小。

关键词：火星降落伞低密度低动压超声速充气