空间电子技术 /oa 星载微波部件介质微放电理论研究现状及发展趋势 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906001 针对目前制约卫星有效载荷中大功率微波部件的功率提升及小型化的介质微放电瓶颈问题,对国内外介质微放电的研究进展进行了系统梳理,介绍了有关介质窗单表面微放电和介质加载平行平板双表面微放电两种理论模型的研究进展,总结了主要的研究结论。在此基础上给出了未来介质微放电研究的发展趋势分析,以期对国内介质微放电研究的推进提供参考。 2019年12月25 00:00 2019年6期 1 9 2300869 王新波,白 鹤,李 韵,樊 田,殷新社,张洪太,崔万照 一种太赫兹机电波导开关的设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906002 针对太赫兹频段卫星通信系统对信号传输及切换的需求,设计了一种工作于114 GHz~173 GHz频段的无间隙C型机电波导开关。首先,采用等效电路理论进行传输线匹配设计,并分析了波导口宽边和窄边错位对电压驻波比的影响;之后,依据导体损耗理论分析了金属壁电导率对插入损耗的影响,并运用HFSS软件对通道长度、表面粗糙度等因素进行参数敏感性分析;最后,提出了一种新型扼流槽加载方式。结果表明:开关的驻波比与弯曲半径成正比,考虑到定子强度及小型化设计,应选择合适的弯曲半径;采用银镀层有利于提高插损指标,且在太赫兹频段,为降低插入损耗,微波通道的表面粗糙度应优于0.8 um。最终,在114 GHz~173 GHz频段,开关的电压驻波比小于1.1,插入损耗小于0.45 dB,隔离度大于80 dB,耐功率为3000 W,满足设计要求。 2019年12月25 00:00 2019年6期 10 15 1767018 牛之友1*,冯 磊2,王书见1,文春华 微波滤波器腔体Q值研究与分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906003 针对微波滤波器的某些特殊设计要求或加工制造缺陷造成滤波器中某一或某些腔体Q值降低的情况,分析了其对滤波器性能可能造成的影响并提出了工程中可实现的解决办法。首先研究了传输模式以及调谐螺钉深度对谐振器Q值的影响;然后通过理论推导得到滤波器某一或某些谐振腔体Q值下降对频率变量矩阵的影响公式,进一步通过MATLAB实现对5阶带通滤波器某一腔体Q值下降的情况进行综合与结果分析,并据此提出通过调节调谐螺钉适当增加滤波器输入输出与腔间耦合的方法来有效的减小Q值变化带来的不利影响;最后采用Designer进行电路级仿真,验证理论推导结果的正确性。研究结果表明:谐振腔体Q值的降低会造成滤波器驻波带宽增加、整体性能变差,并且越靠近拓扑结构中心腔体Q值的改变对整个滤波器性能造成的影响越大。当滤波器中某些单腔Q值的降低在一定范围之内,则可以通过调节耦合螺钉来提高滤波器输入输出与腔间耦合,以有效的减小其带来的不利影响。文章结论可为研究与解决微波滤波器Q值降低造成性能变差问题提供一定理论指导价值与实际工程意义。 2019年12月25 00:00 2019年6期 16 23 1910480 李世康*,周 颖,夏亚峰 基于数据挖掘的航天遥测数据分析系统的设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906004 航天器遥测数据是了解航天器系统运行状况的关键所在。如何从大量的遥测数据中发现有用的知识为诊断、预测航天器系统的运行状况服务是航天器遥测数据分析领域的基本问题。针对该问题,在简要介绍数据挖掘基本方法的基础上,探讨了数据挖掘技术在航天遥测数据分析上的应用,建立了基于数据挖掘的航天遥测数据分析系统的基本功能模型框架,并就各功能模块进行了较为详细的设计,以实现遥测数据的离群点分析、参数相关分析、时间序列分析和系统状态分析等功能,最后就开发工具的选择问题进行了讨论,提出了采用Elasticsearch、python和Kibana结合的方式构建该系统的方案。 2019年12月25 00:00 2019年6期 24 27 1169775 熊宇虹1* ,贺彦博2,郑庆晖3,严云红2,刘云翔1,舒明磊1,黄良军1,何 伟 基于偏微分处理的MZM偏置电压控制算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906005 MZM是一种电光晶体,是光矢量调制中一种重要器件。但MZM电光晶体自身特性参数会因为外部条件(温度等)和内部微结构(随时间)的改变而产生相应的变化,导致其传输曲线发生变化。因此要产生高质量的调制信号,就必须对MZM的偏置点偏移进行实时监测,并以此进行闭环的实时控制,补偿偏移。本研究首先对MZM直流偏置漂移的原因进行了数理分析,接着提出了一种MZM偏置电压的控制算法,该算法将输出功率的偏微分处理作为检测偏置点偏移的依据,具有不受输入光功率和前端插入损耗波动影响的优点。为验证理论的正确性,本研究进行初步的Matlab仿真,仿真结果表明:在输入光功率信号波动情况下,此算法依然有效。 2019年12月25 00:00 2019年6期 28 32 971918 王永塔,张爱兵,贺一峰,徐 进,赵 妍,周 超,宫景丰 基于强跟踪滤波和模糊逻辑推理的有向图切换算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906006 针对传统卡尔曼滤波算法中对于强机动目标跟踪性能较差的问题,文章提出了一种新的机动目标跟踪算法DS_STF_FI算法。该算法将强跟踪滤波引入到变结构多模型跟踪算法中,结合模糊逻辑推理来实现多模型间的信息交互,并通过有向图切换法实现模型集的自适应调整,从而使跟踪算法能够适应机动目标运动状态的变化。仿真结果表明,与基于卡尔曼滤波的DS_KF_FI算法相比,文章提出的算法的跟踪性能明显提高,且具有较高的算法费效比。在机动目标跟踪领域具有广泛的应用前景。 2019年12月25 00:00 2019年6期 33 38 1943226 王林茜,胡晓曦*,韩 勋,匡 银,杨新权 卫星在轨故障定位的系统分析方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906007 近年发射的卫星数量与日俱增,在轨卫星故障案例也随之增多,造成许多重大损失。在此背景下,文章提出了一种卫星在轨故障定位的系统分析方法,给出了系统分析流程和方法,通过三系统关联故障分析、通路故障分析和总线故障分析将系统级故障逐步分解,转化为设备级故障,最终通过试验验证将故障定位,同时给出了计算机辅助分析方法。该方法系统性强,快速易用,定位准确,已经在多次卫星在轨重大故障定位中得到了应用,效果良好。 2019年12月25 00:00 2019年6期 39 43,48 769988 白东炜*,杨 慧,潘宇倩,冯文婧 一种双通道星载AIS接收机研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906008 针对地面AIS设备覆盖范围有限,无法满足远洋航运船舶对AIS技术的迫切需求,提出了一种可搭载于低轨卫星的双通道星载AIS接收机,首先,针对低轨卫星的工作平台,分析了星载AIS接收机的链路、灵敏度指标和多普勒频移,得到了在低轨卫星平台上对AIS接收机的增益指标要求和面对的难题,由此开展了星载AIS接收机的方案设计,对其组成架构、硬件平台和解调算法进行了介绍,提出了一种双通道AIS接收机,可同时解调四个频道,硬件平台采用了可重构的思路,对AIS信号的解调算法进行了简单阐述。对工程实现产品进行了地面灵敏度指标测试,并搭载卫星在轨接收数据。结果表明双通道同时覆盖四频道的设计,增加了AIS信号的接收数据量,并且可重构的软硬件平台和先进的解调算法,降低了硬件开销,提高了可靠性,为星载AIS技术发展提供了参考。 2019年12月25 00:00 2019年6期 44 48 1119001 岳西平1*,段媛媛2,邱元腾1,朱浩平 快跳频系统抗跟踪干扰性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906009 常规快速跳频系统由于采用FSK体制,利用频率和时间分集的优势,相比于慢速跳频系统具备更强的抗干扰能力。但是,随着干扰方跟踪能力的不断提高,快跳频系统受跟踪干扰的影响也越来越大。文章对快跳频系统受跟踪干扰的影响进行了分析仿真,同时分析干扰“置零”作为一种抗跟踪干扰的措施,“置零”的比例与FSK信号体制之间的关系,并在不同条件下仿真了干扰“置零”措施对系统性能的影响。仿真得到的结论可以为实际工程中快跳频系统接收端有效对抗跟踪干扰提供指导意义。 2019年12月25 00:00 2019年6期 49 53,67 1750451 许鹏飞*,刘 攀,樊宁波 宇航高可靠宽占空比磁隔离MOSFET驱动电路研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906010 基于驱动变压器的磁隔离MOSFET驱动电路已经在宇航二次电源中得到广泛应用,针对现有磁隔离驱动电路存在的问题,结合宇航应用特点提出新型磁隔离驱动电路的6条设计目标,基于此设计了一种新型磁隔离驱动电路。详细分析了该电路的工作原理,推导出参数计算公式,并完成了全面的仿真验证。该电路具有:Vgs驱动电压幅值不随占空比发生变化以确保MOSFET高效导通;工作占空比可达90%以上且无失真传输;Vgs零负压从而保证功率MOSFET单粒子性能不受影响;占空比瞬变时驱动波形无异常震荡等特点。新一代宇航高效高功率密度电源拓扑的核心驱动问题得到解决,对提高星载二次电源效率具有重要的意义。 2019年12月25 00:00 2019年6期 54 63 4670202 吴建超1*,王俊琦2,纪志坡1,王 力1,王蓓蓓1,汪 哲1 星载双行波管放大器的高效率Buck电路设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906011 行波管放大器具有可靠性高、输出功率大、宽频带、寿命长、线性度高等诸多优点,在星载大功率部件中扮演着重要角色。为了实现星载行波管放大器的轻量化和高效率,文章设计了一种星载大功率双行波管放大器用电源。通过优化设计Buck电路辅助开关管的工作时序,推导出了时序电路的优化设计公式,选用高饱和磁通密度的磁芯来合理设计辅助电感量,使双行波管放大器电源在整个宽负载范围下均实现了Buck电路的软开关工作,给出了满载下Buck电路的软开关实验波形。实验结果表明该设计可以显著提高双行波管电源中Buck电路的效率,整个负载范围内的效率均高于95%,最高效率达到了97.5%,降低了放大器的电源功耗,提高了双行波管放大器的整机效率和可靠性,降低了载荷的重量。 2019年12月25 00:00 2019年6期 64 67 909452 陈 鹏*,付 浩,焦堂沛,白德鹏 基于FPGA的FLASH控制器设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906012 针对NAND型FLASH不易管理(地址线、数据线和命令线复用,并且芯片出厂时有坏块)的特点,文章提出了一种可靠的解决方案。该方案基于FPGA完成了对NAND型FLASH的综合管理,包括初始可写入页的查找、坏块表建立、数据写入、数据读出以及数据块擦除等操作。仿真和测试结果表明,文章的设计方案运行稳定,满足航天工程化的要求。 2019年12月25 00:00 2019年6期 68 72 1024315 李宪强*,薛长斌,安军社 倾斜轨道卫星快速旋转高频箱轨道外热流的特点与分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906013 为准确进行热设计,对倾斜轨道快速旋转高频箱的外热流进行了研究。首先采用与太阳同步轨道卫星对比的方法研究了倾斜轨道卫星太阳光照角度的变化特点及热分析极端外热流工况与太阳光照角度的关系。然后理论推导了快速旋转高频箱各舱板轨道外热流的理论计算公式。最后定量分析了高频箱舱外大尺寸天线反射器对高频箱外热流的影响。研究表明倾斜轨道卫星高频箱外热流随β角的变化存在拐点,高频箱热分析的极端外热流出现在拐点处。快速旋转使得高频箱各舱板的外热流均匀化,但整个高频箱的到达外热流较静止高频箱增大,差值可达到数百瓦。舱外大尺寸天线反射器对高频箱的外热流影响较大,某环扫雷达反射器对高频箱散热面吸收太阳辐射热流密度的影响达到31.2 W/m2;同时天线反射器辐射达到高频箱散热面的红外辐射热流数量可观,某微波辐射计天线反射器的红外辐射热流占散热面总外热流的48%。 2019年12月25 00:00 2019年6期 73 78 1308101 张小波*,王耀霆,张建波,肖志伟,徐向阳 磁力计校准的圆盘标定方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906014 ]在惯性导航领域,磁力计的校准需用到无磁旋转平台并进行误差建模等,这对设备及技术均有一定的要求。考虑到磁力计标定及校正的可操作性和时间成本,在利用磁力计进行初始对准时,较快、较简便的对磁力计误差进行校正是问题的关键。因此,文章提供了一种无需使用旋转平台和大量数据运算的圆盘旋转标定方法。 2019年12月25 00:00 2019年6期 79 82 2945043 耿 蓓*,杨亚强,黄朝丽 S型自动循迹无碳小车的结构设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906015 目前的航天飞行中计划了大量的出舱活动,如国际空间站和哈勃望远镜,这些出舱活动大部分都是维修工作。舱外活动工作量很大,同时还伴随着相当大的危险。自动小车,也就是轮式机器人,最适合在那些人类无法工作的环境中工作,该技术可以广泛应用于无人驾驶机动车、无人生产线、服务机器人以及航空航天等科技领域。针对机器人深空探测这一领域,以“无碳”为出发点,采用重力势能驱动,通过机械结构的模块化和机械运动数学模型分析,设计了一种具有方向控制功能的自动避障小车。最终,对其进行了运动学仿真和实物调试,该环保无碳小车可自动绕过设置的障碍物,沿S形稳定前行。整个设计结构简单,可靠性高,实现了预期的自动循迹小车功能。 2019年12月25 00:00 2019年6期 83 87 1285366 左睿奇*,王思杰,闫 哲