基于PXI总线的星载单机地面检测通用接口卡设计

为了解决卫星载荷地面检测设备研制过程中遇到的研制成本高、研制周期长、维护更新困难等问题,分析和总结了 卫星载荷地面检测设备常用功能,提出了在一块PXI板卡上集成OC指令接口、RS422通信接口、电机脉冲接口、AD遥测 接口等多种接口的解决措施,并进行了相应的软硬件及通用性方面的设计研究,达到了提高设备的便携性和集成度、 控制成本、缩短研制周期、提高研制效率以及增加通用性和可配置性的目的,具有很强的航天工程实用意义。     

一种星载光学遥感设备供配电设计

供配电是空间有效载荷的电子学"动力"。针对GF-5卫星某光学遥感设备的供配电设计进行了分析研究,其中包括保护电路设计、浪涌抑制电路设计、切换电路设计、滤波电路设计、可靠性设计等。设计结果既符合相关规范要求,又结合自身特点进行了针对性设计, 通过了鉴定级试验和验收测试。可靠性高,已经在轨应用,具有较高的工程实用价值。     

一种典型的科学级CCD驱动时序的FPGA设计

科学级CCD驱动时序对CCD可靠、稳定的运行起着重要作用.针对e2v公司的CCD47-20BI AIMO(advanced inverted mode operation)提出了一种基于FPGA(field programmable gate array)的科学级CCD驱动时序的设计方案.该设计方案以Actel公司的FPGA-APA600为硬件设计平台,在LiberoIDEv9.0开发环境中,使用Verilog语言对驱动时序进行硬件描述,并采用第三方软件ModelSim6.0进行功能仿真.配合Matrox公司的图像采集卡进行图像采集实验,实验结果表明,CCD能正常、稳定地工作,所设计的驱动时序满足CCD47-20 BI AIMO的时序要求.目前,该设计已应用于氧气探测空间外差干涉仪的CCD读出电路,满足工作要求.     

一维信号JPEG2000压缩的图像生成方法

图像压缩技术是一种压缩一维周期或准周期信号的有效手段,AliBilgin等用JPEG2000压缩ECG(心电图)数据就是比较成功的范例。笔者提出了一种基于自相关函数的图像生成方法,并在JPEG2000压缩ECG数据的实践中得到验证,可以解决AliBilgin等方法存在R波或QRS波群变化对ECG周期检测影响的难题。该方法的应用范围不局限于ECG信号,也适用于其他形式周期或准周期信号的JPEG2000压缩。     

伽马射线辐照对硅光电二极管性能的影响

研究了伽马()射线辐照对星上定标用硅光电二极管性能的影响。使用硅光电二极管分别接受20 krad(Si)、35 krad(Si)、50 krad(Si)总剂量的射线辐照,对比了器件在不同辐照剂量下暗电流及光谱响应度的变化。结果显示在35 krad(Si)以下剂量照射下,硅光电二极管暗电流及光谱响应度均未发现明显的变化,在50 krad(Si)剂量照射下,参试样品出现暗电流增加的现象,但该变化在定标器应用过程中带来的影响可以忽略。试验结果表明,参试的硅光电二极管在空间辐照环境下具有良好的稳定性及可靠性,可以作为在轨定标器可见波段探测单元备选器件。     

基于向量投影法的心肌缺血三维显示

提出了一种将一维心电信号的缺血信息转化为三维图像显示的方法。该方法使用便携式采集装置采集心电信号,自动获取信号特征。对各导联向量添加权重系数,通过逆投影合成ST损伤向量。并将ST损伤向量投影到心脏三维模型上,通过彩色编码显示出心肌缺血的位置和范围。实验结果表明,该方法对心肌缺血的检测与心电图诊断一致性极强,显示部位参考价值高。     

基于ST损伤向量的心肌缺血罗盘显示

为了将心肌缺血的信息可视化,提出了一种基于ST段损伤向量罗盘显示的心肌缺血检测方法。该方法用ECG设备采集十二导联心电信号,计算各导联的偏移值,用最小二乘解矛盾方程组的方法逆投影到罗盘上,得到ST损伤向量,该向量的大小代表缺血的严重程度,方向指向缺血部位,并用紫色标记。实验对32位心肌缺血患者做检测,将其结果与心电图检测法进行对比,Kappa值为0.903 6,敏感性96.2%,特异性100%,准确性96.9%,阳性率81.3%,P>0.1;对比冠状动脉造影法,Kappa值为0.7949,敏感性96.2%,特异性83.3%,准确性93.8%,阳性率81.2%,P>0.1。数据表明该方法和这两种方法之间都具有很高的一致性,无显著性差异,准确性高,因此ST损伤向量的罗盘显示方法是心肌缺血检测领域一种很有价值的诊断手段。     

固体润滑轴系径向外力与固有频率相关性研究

固体润滑深沟球轴承寿命与所受负载息息相关。研制了轴系固有频率测试装置，通过该装置对固体润滑轴系轴承座不对中导致轴系受径向外力工况和轴系固有频率之间相关性进行了实验研究。对轴系固有频率随径向外力变化的测试数据进行了拟合分析。结果表明：轴系固有频率随径向外力增大而增大；径向外力和固有频率之间存在较为明显的幂函数关系；可以通过测试轴系固有频率来获取固体润滑轴承径向外力情况，径向外力拟合公式计算值与实测值之间相对误差不超过7%。     

基于FPGA的星载HgCdTe探测器温控系统设计

大气主要温室气体检测仪采用HgCdTe探测器实现CO₂温室气体干涉光谱数据探测,HgCdTe探测器工作温度对探测器性能具有重要影响。针对HgCdTe探测器恒定低温下工作的需求,设计了温度采集电路与温控功率驱动电路,并以Actel公司反熔丝工艺FPGA作为主控单元, 结合PID算法,完成了星载HgCdTe探测器温控系统,实现了探测器在轨温度控制。实验及应用结果表明,控温精度优于0.5℃, 控温稳定性优于0.1℃/s,满足HgCdTe探测器在轨工作温度要求。     

光学遥感器焦面组件光机设计探讨

遥感仪器的技术指标在很大程度上受光学遥感器焦面组件光机设计方案的影响。通过在实际中的设计应用,提出一种面向探测器属性的光机设计思路。该设计首先确定主要设计输入,并依此将探测器视为光学件、结构件、电子学件或者热控件,设计次级光机结构模块来满足相关要求,然后在此基础上展开成整个焦面光机设计方案。随后依据该思路,针对四种情况给出了实际样例并加以解析,指出四种方案的优缺点。该设计思路使得设计流程清晰化,可以为其他光学遥感器的焦面设计提供参考。