一种多总线通讯系统的实现

首先讨论了多总线通讯系统的主从式网络构建方法和通讯MBI的功能;其次给出了多总线通讯系统中总线利用率和总线负载的计算方法以及在系统中时基的应用方法。在此基础上,论述了基于ADSP21060,结合1553B总线和RS-422总线的多总线通讯系统的实现,具体包括硬件接口设计和通讯软件的实现。实验表明,多总线通讯系统适用于外部总线负载小于70%,内部总线负载小于40%的通讯系统,具有普遍意义。     

1553B总线通讯的可靠性设计

为保证通讯的正常时序和避免空间环境[尤其是单粒子翻转效应（SEU）]对1553B总线通讯的危害性影响,建立了1553B总线通讯通用的失效模式分析模型。针对不满足通讯时序而引起的通讯失效,通过增加握手时序的方式加以避免。软件设计中针对典型的失效模式,如中断无法响应、帧格式错误等,给出与一般通讯软件不同的高可靠性软件设计流程,具体在设计方法上采取寄存器定时更新、存储区表决法以及冗余设计等可靠性措施避免失效,并通过对固定位置的存储单元模拟SEU故障注入的方式进行验证,降低了单粒子翻转的危害性,提高了1553B总线通讯的可靠性,具有普遍意义。     

大接触角推力球轴承接触的有限元仿真研究

在精密回转设备的研制过程中,由于轴承高回转中存在低晃动误差,影响精度。为分析大接触角推力球轴承的接触特性,依据经典的赫兹弹性接触理论,计算了轴承的静载荷特性参数。结果表明:轴承承载能力满足设计要求。为验证理论分析,采用有限元法结合ANSYS软件进行了非线性仿真验证。分析了接触刚度(FKN)、渗透容差(FTOLN)、接触算法、非对称接触选择、摩擦系数和初始间隙调整等关键参数,并给出了推荐值。轴承承载后接触应力和弹性趋近量与理论计算结果间的误差分别为1.4%和3.2%。验证了分析过程的合理性,为轴承研制的工程问题提供了可靠的设计依据。     

可见光粗跟踪成像镜头光机结构设计

为某在研地基光学望远镜设备设计了300 mm口径的可见光粗跟踪成像镜头的光机结构。采用弯月形结构优化使主镜重量减少了41.2%。针对传统胶粘接固定结构的不足提出了采用弹性压紧方式的主镜支撑结构,采用Patran有限元仿真软件对不同倾角、不同温度状态下,带支撑的主镜面形精度进行了分析;制定了装调方案,室内采用Zygo干涉仪检测带支撑的主镜面形精度检测结果为0.04λ(RMS),可见光波长λ的设计参考值为0.633μm,长焦端和短焦端的系统波像差均为0.132λ(RMS);室内采用平行光管进行星点检验、分辨率检验和外场对北极星成像试验结果显示,系统成像质量满足设备要求;验证了主镜支撑结构和镜头光机结构设计的合理性,为研制同类型镜头的光机结构提供了设计依据和技术途径。     

600mm薄镜面主动光学望远镜轴系结构设计

为研究大型望远镜薄镜面主动光学的核心技术,以600 mm望远镜为缩比系统,采用高精度标准轴承设计了具有快速装调、高互换性和便于维护等特点的俯仰-方位轴系结构.俯仰轴系由向心角接触球轴承构成,方位轴系由推力球轴承和双列圆柱滚子轴承构成.采用有限元软件Patran仿真得到了系统的前三阶固有频率和振型.分析了影响轴系回转精度的误差源,采用谐波理论对轴系误差测量结果进行了处理,得到俯仰轴系晃动误差为4.2,方位轴系晃动误差为9.3.望远镜在外场观星试验中得到了比较理想的成像效果,验证了轴系结构设计的合理性和正确性,并为中小型望远镜高精度轴系的研制提供了设计依据和技术途径.     

空间遥感相机电子学仿真专家系统

根据空间遥感相机的特点,提出了应用于空间遥感相机电子学部分测试的方法。结合关系数据库技术建立了仿真专家系统的知识库及推理机制。提出的正反推理相结合的推理方案提高了系统的推理效率,实现了快速全面的对空间遥感相机电子学部分的测试。     

运用ANSYS的平面止推轴承有限元分析

基于有限元分析软件ANSYS,建立了平面止推轴承接触分析的三维模型,对钢球和滚道的接触问题进行了数值模拟,分析了接触刚度(FKN)、渗透容差(FTOLN)、初始闭合(ICONT)、接触算法和对称接触等关键参数,并给出了推荐值。轴承承载后的应力和弹性趋近量与Hertz理论计算结果的误差分别为0.98%和2.26%,验证了有限元模型建立和分析过程的正确性,也为相关滚动轴承的静力学分析提供了理论依据。     

大型地平式望远镜的方位轴系支撑结构

设计了用于2m口径望远镜的方位轴系支撑结构.通过对比大型地平式望远镜方位轴系的典型支撑结构,拟定了由向心球轴承和大接触角推力球轴承集成的一体化轴系支撑方案以及相应的轴承结构参数.依据Hertz接触理论并采用AYSYS有限元软件对60～85°不同原始接触角下的静载荷特性参数进行了理论计算和非线性仿真分析验证,结合加工工艺设计了85°接触角的推力球轴承结构.研制成功了直径为1 500 mm轴承样机,其轴向跳动为0.009 mm,径向跳动为0.006 mm,最大空载启动摩擦力矩为30 N·m,承载能力优于30 t.该项设计为大型望远镜高精度方位轴系的研制提供了可靠的设计依据和技术途径.     

基于温度水平的空间相机主动热控系统

为了让空间相机在适合的温度条件下工作,提出一种基于温度水平的主动热控系统。首先,分析相机达到温度平衡的条件,确定主动热控策略;其次,介绍热控系统的构成及工作原理;然后,将相机图像质量无本质影响作为条件,确定主动热控策略中的各项控温指标;最后,确定温度控制算法。相机在轨工作的实验结果表明:依据主动热控策略,系统能够控制相机温度达到平衡,主镜组件与基准温度的温差不大于1℃,主镜组件的周向温差不大于1℃,主镜与次镜组件的温差不大于2℃,主镜与三镜组件的温差不大于5℃,温度控制结果满足主动热控策略中的各项控温指标要求,满足相机工作时对温度的要求。     

大型望远镜轴系支撑结构的发展现状与分析

针对作为地基大口径光学望远镜核心技术之-的轴系支撑结构,从俯仰轴系和方位轴系两个方面,阐述了其发展现状,比较了常用轴承的形式,重点分析了典型轴系支撑结构.最后,总结了国内大型望远镜轴系支撑结构的研究现状和发展趋势.