星载环境监测仪转动件随机振动分析

光谱定标转动件是星载环境监测仪的关键部件,卫星发射过程中的随机振动是导致其结构失效的重要因素.为有效预示环境监测仪中该转动件在力学环境条件下的响应,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对其固有模态和随机振动响应特性进行分析,获得了1σ位移、加速度和等效应力的响应统计值与随机响应谱.分析结果表明,转动件结构在随机振动环境的刚度和强度满足安全性要求,为结构设计和进一步优化提供了参考依据.     

某星载雷达电子设备的刚强度有限元分析

星载电子设备是卫星雷达的重要部件,其结构刚度与强度直接关系到卫星雷达的性能。为保证某星载电子设备在严酷的力学环境下不失效及不被破坏,文中采用通用大型有限元分析软件ABAQUS建立其力学仿真模型,进行了模态分析和加速度过载、正弦振动及随机振动等工况下的力学分析,得到了结构的固有频率和振型以及各工况下相应的结构强度、刚度响应和安全裕度数据。结果表明,该电子设备的结构设计满足星载环境设计要求。该仿真分析对星载电子设备的结构设计有着重要的意义。     

某导引头电子模块力学特性分析

小型化、精密化、功能集成化是当今导引头结构设计的三大发展趋势,在丰富了设计思路的同时也对导引头的环境适应性提出了更为严苛的要求,对导引头电子模块进行力学分析可以校核验证弹载加速、冲击、随机振动环境下结构的可靠性。文中基于有限元分析的方法对某导引头电子模块进行加速度、模态分析、正弦及随机振动和冲击分析,提取结构对于不同载荷的力学响应,通过变形、加速度响应和应力云图分析数据,验证结构的刚强度,并对结构改进提出针对性意见。仿真结果表明,该电子模块在较严苛的环境条件下满足结构刚强度要求,设计安全可靠。最后进行环境条件最为苛刻的冲击试验,通过试验结果与仿真结果的对比,证明有限元分析的精确性和有效性。     

机载雷达电源单元的减重设计及力学仿真分析

机载电子设备有着重量轻、功率密度高等要求,实际上还面临着各种严酷的力学环境。针对机载雷达电源单元,文中从电源模块及整件两方面着手开展减重设计。为了验证经过减重设计后的结构刚强度是否满足要求,采用ANSYS 软件分析了该电源单元在加速度过载、冲击及随机振动等各种工况下的结构响应和受力情况。分析结果表明,该电源单元的结构设计满足机载环境要求。文中针对雷达电源单元的减重设计及力学仿真分析对于其他机载电子设备的结构设计具有一定的指导意义。     

某星载电子设备的力学仿真分析

星载电子设备面临着各种严酷的力学环境,具有极高的可靠性要求。文中为了节省环试成本,缩短研发周期,采用ANSYS建立了某星载电子设备的力学仿真模型;为了验证模型的准确性,进行了该电子设备的模态仿真及实测,经过比较发现两者数据非常接近;基于建立的仿真模型,分析了该电子设备在加速度过载、冲击、正弦振动及随机振动等各种工况下的结构响应和受力情况,得到了相应的位移和应力云图。结果表明该电子设备的结构设计满足星载环境要求。文中针对该电子设备的结构仿真及测试对于理解其力学特性具有重要的意义。     

微尺度力敏器件力学特性及随机响应抑制研究

针对空间站用光学仪器上微尺度力学敏感器件随机振动响应值过大的问题,对该器件进行微尺度、精细化建模,研究其力学特性,并对其随机响应采取有效抑制措施。首先,探讨了微尺度模型边界协调和微尺度有限元变分问题,根据微尺度结构特点,建立4种模型,在整机中进行系统级随机振动仿真分析,研究了4种模型微尺度结构的力学特性。接着,在分析比较随机加速度响应值、位移响应值与应力响应值的基础上,对力敏器件微尺度建模方法进行了深入讨论。然后,对力学敏感器件采取了随机响应抑制措施,并进行了仿真分析。最后,对该光学仪器进行了力学试验、热试验和测试试验。结果表明,该光学仪器功能正常,微尺度结构随机加速度响应RMS值最大降低42.4%,随机应力响应降低均在20%以上,应力安全裕度均远大于零;仿真与试验加速度响应结果最大相对误差均在10%以内。证明了所提出的微尺度结构截面四单元建模方法精准、可靠。     

测绘一号卫星相机的光谱和辐射定标

对测绘一号卫星相机的各个光谱通道进行了光谱定标和辐射定标以验证其光谱辐射性能是否达到设计指标要求。进行光谱定标时,利用单色仪分光谱扫描波长提供准直单色辐射照明,同时同步采集定标图像数据;然后将图像灰度值与已经过校准的参考标准探测器的输出进行比对和数据处理,得到相机各个谱段的相对光谱响应函数曲线,从而进一步获得各项光谱特性参量。辐射定标时,采用近距离面源法充满相机的孔径和视场进行端对端的绝对和相对辐射定标。星上内定标则采用经老炼和筛选过的发光二极管(LED)作为星上定标光源,对焦平面阵列探测器及其成像电路的状态和辐射响应性能变化进行在轨监测,在必要的情况下予以校正。定标结果显示:测绘一号卫星相机的各项光谱和辐射性能均达到了设计指标要求,经过相对辐射校正后响应非均匀性由1.93%下降到0.22%,相机全色谱段信噪比超过90倍,多光谱各通道信噪比优于180倍;发射后在轨星上内定标数据与发射前实验室测试结果的比对显示相机的辐射响应性能未发生明显变化,暂时无须校正。     

某星载组件的结构动态特性分析

星载电子设备的动态特性对于整个系统的可靠性和安全性至关重要。文中以某星载组件为研究对象,采用ABAQUS 建立了某星载设备的完整有限元模型,并进行了模态分析。根据结构固有动态特性,分析了该 结构在加速度过载、正弦振动、随机振动和充压等载荷作用下的结构响应,获取了相应的结构变形和应力分 布。分析结果表明,该组件的结构设计满足星载力学环境的设计要求,为组件的结构设计提供了可靠的依据。     

光学传感器星上定标漫射板的特性测量

为了考察星上定标漫射板的光学特性及其在航天环境下的稳定性,对其进行了方向半球反射比(DHR)、双向反射比因子(BRF)、双向反射分布函数(BRDF)等反射特性的测量;同时,进行了系列环境模拟试验.结果显示:星上定标漫射板反射率在可见近红外波段可达0.99,光谱差异＜0.01,在短波红外波段达0.95以上;10～60°BRF变化低于0.1, 0～60°BRDF变化＜0.045,其方向特性与光谱、紫外辐照关系不大;漫射板350 nm反射率在120 h等效紫外辐照下的衰变＜3%,其光学特性受原子氧、质子轰击影响甚微,并通过了航天级力学环境试验.试验研究表明:漫射板具备高反射率、光谱平坦性、朗伯性及其在航天环境下的稳定性,能够满足航天应用要求.     

光学传感器星上定标漫射板的特性测量与分析

本文对研制的星上定标漫射板半球反射比(DHR)、双向反射比因子（BRF）、双向反射分布函数（BRDF）等反射特性进行了测量;同时,为了考察其在航天环境下的稳定性和适应性,进行了系列环境模拟试验。结果显示：星上定标漫射板反射率在可见近红外波段可达0.99,光谱差异小于0.01,短波红外波段在0.95以上; 10°~60°BRF变化低于0.1, 0°~60°BRDF变化小于0.048,其方向特性与光谱、紫外辐照关系不大;漫射板光学特性受原子氧、质子轰击影响甚微,而紫外辐照下的反射率衰变是由于有机物污染所致,通过改进工艺能够消除这种衰变;漫射板通过了航天级力学环境试验。研究表明：漫射板具备高反射率、光谱平坦性、朗伯性及其在航天环境下的稳定性,能够满足航天应用要求。