一种新型的红外地球敏感器地面测试系统的供电方法

红外地球敏感器是卫星姿态测量的关键部件之一,用于测量卫星相对地球的姿态信息。在红外地球敏感器整机安装前后需要进行大量的测试,用以模拟其在太空中所处的真实环境,以验证其精度和可靠性。由于红外地球敏感器是贵重的科学仪器,并且其对正常工作的电压电流要求精度很高,     

小型地球模拟器温度控制系统研究

地球模拟器是在地面上标定卫星敏感器精度的试验设备,主要是研究小型地球模拟器温度控制系统。通过温控系统调节热地球圆盘与环境（室温）的温度差来模拟地球与太空间辐射亮度差,保证热地球的温度在40～85℃。为了保证热地球的温控精度,热地球温控系统我们采用电热膜加热和PID控制的温控仪对其温度进行控制。介绍了地球模拟器温控系统的组成与工作原理、模拟器温控元件的设计,并对模拟器温控系统的实验数据进行分析,由此说明达到所需的温控要求。     

基于机械臂的空间大型光学载荷姿态确定研究

大型光学载荷是空间应用的重要领域,针对一类天基大型光学载荷的姿态确定展开研究。假设该载荷安装在空间站上,并由空间三轴机械臂控制。在轨期间进行空间应用任务时,大型光学载荷的姿态确定精度是其完成相关任务的重要指标。建立了机械臂坐标系,设计了机械臂、星敏感器和光纤陀螺组合的姿态确定方案,采用联邦滤波的姿态算法,并进行仿真研究。仿真结果表明,该方案有效提高了大光学姿态确定的精度。     

SVM回归估计方法在卫星故障诊断中的应用

针对红外地平仪、陀螺组成的卫星姿态测量系统,研究了系统中任一姿态敏感器的故障诊断问题。首先采用Lanckriet的半正定规划方法对支持向量机核搜索空间进行优化,利用此支持向量机的回归估计方法对卫星姿态测量系统的输入输出历史数据进行学习,进而拟合得到系统输入输出间的冗余关系,并将这种对应关系应用于卫星姿态测量系统传感器的故障检测与诊断中。仿真结果表明,该方法能够正确地估计系统输入输出关系,有效地提取故障信息,而且计算过程相对简单,易于实现。     

空间目标光学特性实验测量映射关系研究*

空间目标光学特性实验模拟测量是研究空间目标的光学特性、辅助进行空间目标识别不可或缺的手段。利用空间目标光学特性室内模拟技术,能实现对实际观测过程和观测数据的模拟,其中实验装置的几何布局与映射关系是关键。根据光学实验室的整体布局和“3+1”轴系的设计,建立实验室参考坐标系,研究探测器转动相角和三轴转台转角算法。对探测器不能转动的180°~360°半圆区域,利用空间折叠的原理,调整转台三轴转角,实现与不折叠时的系统等效。与STK中太阳、探测器与卫星本体系的夹角对比,验证了映射算法的正确性。     

通信基本知识讲座 第九讲 卫星通信(二)

四、通信卫星 1.静止卫星的运动轨道先简单说明静止卫星的运动轨道问题。卫星运动是服从万有引力定律的。如果把卫星和地球都看成是质量集中于中心的两质点,则对地静止的卫星必须满足:卫星在赤道平面内由西向东转动,即卫星转动方向与地球的自转方向一致;卫星的轨道为圆轨道,有一定的高度,使卫星环绕地球的公转周期与地球的自转周期相同。按上述原理,当卫星在赤道平面内围绕地球作圆周运动时,卫星的重力应等于它的向心力,有     

红外热成像技术在电力工业中的应用

电力工业中的设备都与热有着密切的联系，从安全经济的观点出发，进行设备热状态的在线监测是至关重要的。红外热线成像技术具有在线非接触检测，并且诊断方法简便易行，安全可靠，可测量温度场分布，定量测温不受电磁场干扰等优点。热像仪是利用景物表面所具有的温度分布特性，将景物的热信号通过光学系统、光机扫描系统集中对红外探测器上，红外探测器把它转换成电的视频信号，经电子线路放大处理后，传送利终端显示屏，时刻显示出是物的图像。1采用红外热像仪检测变电设备高压带电设备的热故障一般可分为接触性热故障．设备元件变质劣化…     

新型红外探测器光谱响应特性测试研究

建立了高精度的红外探测器光谱响应特性测试系统,分析了光学系设计和信号检测原理,并对红外探测器进行了测试。     

光学式还是感应式 伺服驱动控制环中的编码器

1引言由于旋转变压器,感应式和光学式编码器在可达到的精度及分辨率上有着巨大的差别,伺服电机选用哪种编码器技术应由实际应用的精度要求来决定。旋转变压器的主要优点是特别耐用,而光学编码器则在定位精度,运转平稳度和驱动的静音性能等方面优点突出。感应式编码器采用和旋转变压器类似的扫描原理,但可以达到每转17Bit的较高分辨率。伺服驱动常常配备有用作位置和速度控制的编码器或旋转变压器。对低成本,多转,而且和旋转变压器一样皮实的绝对式编码器的需求在不断增加。除此之外,如何简单快捷地通过串行接口将编码器和控制器相联接也是重要议题。采用感应式扫描原理,拥有多转分辨率和双向EnDat通讯协议的编码器填补了旋转变压器和光学编码器之间的空隙。除了编码器的各项技术参数外,编码器的信号质量对驱动的性能有着决定性的影响。有限的分辨率和周期性测量误差会对伺服驱动的精度和运转平顺度有直接的影响。下面对不同编码器技术对伺服驱动控制环的影响做进一步的分析。2伺服驱动用测量系统采用光学扫描原理的编码器的核心是细微的光栅栅线,它使得通过电子处理达到极高的分辨率成为可能。光学编码器通常每转产生512或2048个信号周期,每个信号周期再电子细分12或1...     

基于有序转动的捷联姿态算法

为了研究采用陀螺的原始角增量进行三次单轴旋转的这种姿态更新方式的性能,首先分析了单轴旋转的坐标变换公式,然后根据不同的转动顺序给出了对应的姿态更新算法,同传统的姿态算法相比,该算法结构简单、计算量小,最后通过车载捷联惯导系统进行了算法的性能验证跑车试验,将惯导的输出数据采用二子样旋转矢量法以及本文构造的不同转动顺序的姿态更新方法进行离线处理,将不同姿态算法得到的位置数据与车载GPS输出的位置数据相比较,试验结果表明采用这种陀螺原始数据构建的基于有序转动的姿态算法在不同的转动顺序下,性能表现各异.在选取恰当的转动顺序的条件下,相对于二子样旋转矢量法而言,系统的位置精度可以提高1倍左右.     

PSM系统及其应用

PSM系统由光电传感器、机械增速器及微型计算机所构成。其特点是,通过增速器将被测机械运动参数放大,然后再为光电测试系统采集。它可用于连续测定转动构件的瞬时角速度和控制角位置。     

电力预防性试验的新宠—红外检测技术

我国电力设备采用的红外检测仪器主要有红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等。红外测温仪的基本原理是以被测目标的红外辐射能量与温度成一定的函数关系而制的仪器 ;红外热电视是利用热电效应原理制成的热成像扫描装置 ;红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统 (目前先进的焦平面技术已省去了光机扫描系统 )接收被测目标的红外辐射信号 ,最后通过电视屏显示红外热像图。在电力设备检测诊断中 ,通过红外诊断能及时发现载流的裸露接头及触头的连接部位因接触电阻增大造成的局部过热缺陷。红外诊断还可查找油浸设备缺油和高…     

真空有刷直流电动机换向可靠性

0 引言 在卫星及其他航天器运动机构的驱动中,有刷电动机由于其控制简单、体积小、整体消耗费用低而受到普遍欢迎,其中应用最多的是天线及太阳电池阵的展开.美国、俄罗斯等航天技术处于领先的国家将有刷电动机用在一次性展开机构及相关非长期运行的运动机构中;通过可靠性增强后,机遇号和勇气号火星探测器中也使用了有刷电动机进行主动轮的驱动.     

低转速小负载无刷直流电动机稳速控制

根据无刷直流电动机的工作原理,针对圆锥扫描式红外地平仪对电机转速稳定性的特殊要求,建立了电机转速的数学模型,对电机驱动系统各环节进行设计,通过研究、分析、仿真和测试,得出电机最优控制方法,实现了电机转速的高稳定性,为卫星姿态测量与控制的高精度提供了技术保证.     

直流电机型力促动器的控制系统设计

设计了一种基于直流电机驱动的力促动器控制系统,并进行了检测。该系统以TMS320F2812为控制核心,通过高精度模数转换芯片AD7656采集传感器LoadCell输出的力信号,通过DAC7744输出模拟控制信号给电机驱动芯片OPA548驱动直流电机转动;该系统采用双闭环控制策略,其中,内环电流环采用PI控制器,并基于模拟硬件电路实现,外环力控制环采用自抗扰控制算法,在DSP内通过软件实现,给出了软件算法实现的流程,及参数整定方法。实际测试结果表明:该控制系统具有良好的响应特性,抗干扰能力强,稳态精度高,在±100 N测量行程内,10 min的稳态精度优于20 mN,并且电控系统具有很小的发热量,满足主动光学实验系统的要求。     

多天线GPS定姿接收机设计与实现

卫星用于维持其长时间运转的能源主要来自于太阳能板,而为了保证太阳能板总是对着太阳,就必须知道卫星的姿态.本文介绍了一种用于低轨道卫星的GPS定姿接收机(ASR),ASR是一种多功能接收机,同时可用于卫星定位、测速、校时.ASR集成了3个GPS天线,应用多天线定姿测量的方法,完成对卫星姿态的测定.通过GP信号源的仿真验证,以及实际GPS信号的接收验证,达到了较高的定姿精度,此接收机完全可满足卫星的需求.     

动态CCD星敏感器驱动成像系统设计与实现

以DALSA公司的CCD图像传感器FTT1010M作为敏感元件,设计并实现了一种基于FPGA的动态CCD星敏感器驱动成像系统,详细介绍了FTT1010M的特性与工作时序、星敏感器成像系统的时序电路、模拟驱动电路、电源转换电路、预处理电路以及分步测试过程。实验结果表明,设计的驱动电路可满足CCD驱动要求,系统可通过上位机调节曝光时间和ADC增益。系统通过多星模拟器成像,在短曝光时间内可获得清晰的模拟星图,为实现动态CCD星敏感器奠定了基础。     

基于选星算法的GPS载体姿态测量系统研究

传统的GPS载体姿态测量算法是利用全部可见卫星的测量信息进行姿态计算的,针对这一情况提出将选星算法应用于姿态测量过程的改进算法.首先依据参数的约束条件,确定选星数目为5,在解算方程组中,存在GDOP值随方向余弦矩阵的行列式绝对值的增大而总体趋势减小的关系,记录下能使方向余弦矩阵行列式绝对值最大的5组卫星组的行列式绝对值及其卫星标号,分别计算这5组卫星组的GDOP的值,GDOP值最小的即为选星结果.MATLAB仿真结果表明,改进的算法虽然在基线解算的精度上降低了一个数量级,基线误差由毫米级降低到厘米级,但是姿态角的解算精度与原算法相当,并且在程序运行时间方面提高了将近一倍.在工程应用中,对于载体的姿态解算在时间代价方面要求较高,因此,改进的算法有一定的优越性.     

IUR76-Ⅱ型红外线火焰探测器性能综合测试系统的设计与研究

在深入研究中华人民共和国国家标准<点型红外线火焰探测器性能要求及试验方法>(GB15631-1995)关键性能指标的基础上,提出了在满足国家标准要求前提下的IUR76-Ⅱ型红外火焰探测器性能综合测试系统的设计及试验方法.综合测试系统由红外光源、光学轨道、调制器、滤光片组、思维支架、环境光模拟装置、记录设备等构成.基本性能测试包括;响应阀值测定、响虑时间测定、方向试验、环境光干扰试验和通电试验等.IUR76-Ⅱ型测试系统中,用GY-3型SiC红外光源作为系统探测光源,光源稳定性小于0.1%,比较国家标准要求的汽油气化气体火焰20%的稳定性有较大提高.滤光片组加装步进电机,可提供四个波段的红外光谱,分别为:4.2μm～4.7μm标准带宽、4.32 μm窄带、4.45 μm窄带4.58 μm窄带的红外光谱,系统测试数据由数据采集卡收集并由计算机软件处理,与国家标准要求的系统相比,具有更高的安全性、便捷性和精确性,适用于一般工业与民用建筑中安装的点型红外火焰探测器性能测试.     

基于RVM回归的姿控系统多故障检测

针对卫星姿控系统故障具有并发性和多发性的特点,敏感器和执行机构均可能发生故障,依据相关向量机(RVM)回归理论,采用基于模型辩识,残差评价的方法实现姿控系统多故障检测.通过对太阳敏感器、陀螺和反作用轮的历史输入输出数据建立RVM回归模型,考虑到建模精确度直接影响到检测精确度,对比分析最小二乘支持向量机回归( LSSVR...