吸湿散热针织面料的开发及性能研究

以吸湿排汗纱线凉爽纱和散热降温纱线云母纱为原料,在针织大圆机上编织出蜂巢组织(3种纱线配置)、横条组织(1种纱线配置)及双罗纹组织(3种纱线配置),共7种织物。分别测试了它们的透气性、透湿性、吸湿速干性及热传递性能等,结果表明:凉爽纱优良的吸湿排汗效果和云母纱良好的降温散热效果结合,面料具有良好的吸湿散热功能;集圈网眼组织的织物综合热湿舒适性能较罗纹组织织物的好,该类面料可用于开发运动休闲类服装。     

大型光学遥感卫星高可靠高性能综合电子系统设计

针对大型光学遥感卫星高可靠高性能和好用易用的需求,设计了一种具有高度容错能力的综合电子系统,详细介绍了 系统的体系架构和信息流设计,深入探讨了卫星运行管理和系统容错机制等关键设计技术。 介绍了所设计综合电子系统在某 型号卫星上的在轨应用情况,该卫星充分采用了论文提出的多冗余备份架构、容错技术和运行管理技术,平均每天完成 21 次成 像和 11 次数传,日均拍摄面积高达 1 100 000 km 2 ,最长连续无故障运行时间超过 6 个月,充分验证了所设计综合电子系统具有 在轨高效稳定运行的能力。     

具备调焦功能的空间光学载荷支撑结构设计(特邀)

由于空间环境变化,高分辨率空间光学载荷在轨会产生不同程度的离焦从而影响成像质量,因此需要进行在轨调焦。为了适应高分辨率、轻小型空间光学载荷发展需求,设计了一种集支撑功能、调焦功能为一体的结构,通过热控系统对支撑结构温度的精准控制来调整次镜组件在光轴方向的位置,从而使载荷具备调焦功能。首先,根据光学系统参数进行调焦精度分析,确定支撑结构的设计要求;然后,基于连续拓扑优化中的变密度法(SIMP)进行支撑结构的全局优化;最后,开展了热光学试验,验证支撑结构的热控调焦功能并测量热控调焦系数。试验结果表明:该光学载荷支撑结构热控调焦系数为0.071 mm/℃,可实现0.014 mm调焦精度和±0.385 mm调焦范围。基于该调焦方法设计的“吉林一号”高分03星已经完成在轨测试,调焦精度和调焦范围满足设计预期。     

基于FPGA的高可靠数字太阳敏算法研究

数字太阳敏是卫星姿态控制系统的敏感部件,对提高小卫星数字太阳敏系统的可靠性及精度具有重要意义.提出了基于FPGA的高可靠数字太阳敏算法,首先介绍了数字太阳敏系统原理,分析得出FLASH型FPGA的高可靠性能;然后利用Verilog HDL语言编写图像高斯滤波算法、太阳光斑质心提取算法,并设计了数字太阳敏系统的标定方法.实验结果显示:角度更新速率大于35 Hz,测量范围为-60°~+60°,测量精度优于0.03°,验证了数字太阳敏系统设计的合理性,表明其能够满足数字太阳敏设计要求,提高了小卫星姿态控制精度.     

商用卫星姿控反作用飞轮控制系统设计与实现

针对商用小卫星平台的高性能、高可靠、低成本的需求,开展了卫星姿控反作用飞轮控制系统设计。针对飞轮控制性能受轴承摩擦、模型不确定度以及霍尔传感器测速精度差等因素影响的问题,采用了线性扩张状态观测器(LESO)对飞轮转子速度、扰动力矩进行实时估计、实时补偿,使飞轮控制性能得到改善。开展了反作用飞轮控制系统高可靠性设计技术研究,提出了商用卫星飞轮产品高可靠、低成本设计方法。实验结果显示,采用LESO补偿算法后,速度稳态精度(3σ)约0.028 6 r/min,输出力矩从1.67变为3 mN·m,RMS误差从1.337 7降为0.078 6 mN·m,且不受转速变化影响。所设计的反作用飞轮控制系统具有良好的控制性能和可靠性,对商用卫星姿控反作用飞轮的低成本设计具有积极意义。     

采用自适应PI控制的单框架控制力矩陀螺角动量飞轮系统的设计

设计了单框架控制力矩陀螺中的角动量飞轮分系统以提高卫星姿态控制精度.首先,从理论上分析了角动量飞轮的角速度波动对单框架控制力矩陀螺输出力矩的影响,得到当期望转速为5000 r/min且力矩波动<0.002 Nm时,角速度波动应小于5 r/min的结论.然后,采用无刷直流电机驱动角动量飞轮,利用FPGA实现控制驱动电路,...     

用流式细胞术检测γ射线诱发淋巴细胞γ-H2AX与照射剂量的关系

本研究使用流式细胞术检测了外周血淋巴细胞γ-H2AX表达水平,探讨了该方法用于辐射生物剂量估算的可能性。采集健康人外周血,进行体外60Coγ射线照射,利用γ-H2AX特异性抗体对淋巴细胞进行间接免疫荧光标记,采用流式细胞仪分析淋巴细胞中γ-H2AX的几何平均荧光强度值,并计算出相对荧光强度;比较了仪器类型和参数设定对上述两项指标的影响,以上述两项指标分别建立照射后30 min的剂量-效应曲线并进行对比。结果显示:参数设定和仪器类型均明显影响60Coγ射线照射后γ-H2AX几何平均荧光强度,而对相对荧光强度无显著影响。因此,用流式细胞仪分析γ-H2AX的相对荧光强度,较好地解决了实验的稳定性和重复性问题,有望成为一种估算辐射生物剂量的新方法。     

空间相机集成测试系统的时钟同步

为实现空间相机地面集成测试系统中各专用设备精确时钟同步的要求,提出了一种以GPS卫星同步时钟为时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方法。采用FPGA和VHDL设计了时间报文接收、脉冲对时、内部守时时钟及PCI本地控制逻辑等模块。利用Windows2000/XP下的WDM框架开发了PCI总线驱动程序,实现时统卡与专用设备之间时间信息的实时传输。设计了微秒级延时的秒脉冲作备用秒输入,解决了系统工作时因GPS卫星同步时钟意外断电引起时间信息中断的技术问题。示波器测试结果表明,专用设备之间的同步时间精度≤10μs;时间准确度≤10μs。半年运行测试验证表明,精确时钟同步系统稳定、可靠,满足空间相机集成测试系统的实时对时需要。     

积分反馈自抗扰控制力矩陀螺框架伺服系统设计

设计了永磁同步电机直驱的控制力矩陀螺(CMG)框架伺服系统,并提出积分反馈自抗扰控制(ADRC)伺服跟踪算法用于实时跟踪CMG操纵律输出的框架角速度指令。首先,采用电机轴电流id=0的矢量控制策略建立了CMG框架伺服系统的数学模型;然后,分析摩擦力矩和齿槽力矩对CMG框架伺服系统性能的影响,并在Matlab中搭建速度环采用ADRC的框架伺服仿真系统;最后,对框架伺服系统的速度环分别采用模糊PI、ADRC、积分反馈ADRC算法进行实验。实验结果表明:采用积分反馈ADRC算法跟踪0.1～2.0rad/s时,稳态精度为0.005～0.012rad/s;跟踪0.0～0.1rad/s时,稳态精度为0.001～0.005rad/s,临界爬行速度为0.003rad/s;跟踪2sin(t)rad/s速度曲线时,幅值误差为0.55%,相位滞后0.09978rad。结果满足CMG框架伺服系统精度高、鲁棒性强的要求。     

光电跟踪伺服系统的自适应差分进化算法辨识

为了获得准确的光电跟踪伺服系统的模型,采用自适应差分进化算法对光电跟踪伺服系统进行辨识研究,该算法根据辨识误差平方和自动调整变异、交叉因子。在输入为正弦离散数字信号下辨识系统的离散模型。为了验证算法的有效性,在频域内与扫频法辨识的一、二阶模型和系统实际输出比较研究。实验结果表明:在相同正弦离散信号条件下,辨识输出与系统实际输出基本一致,与扫频法的RMSE相比减小了20.33%,二阶模型在高频段偏离系统实际输出稍大些,一阶系统输出与系统实际输出基本一致。研究结果表明,自适应差分进化算法计算量小,方法简便,辨识准确,在光电跟踪伺服控制领域具有一定的工程应用价值。