多姿态空间相机的热控系统设计与仿真

由于所拍摄目标方位的不确定性,某空间相机在工作过程中存在短时间内大角度的姿态变化,给热控制带来了难度.采用热隔离、热疏导及温度补偿等方法针对该空间相机进行了热控制系统的设计.建立了相机结构和热控措施的有限元模型,并利用I-DEAS软件进行了稳态和瞬态仿真分析.仿真结果验证了热设计满足热控需求,且热控方案可行.     

空间遥感器CCD控制箱数据板热可靠性研究

作为卫星的重要有效载荷,空间光学遥感器的工作可靠性是至关重要的.而光学遥感器电子设备的可靠性严重影响其工作可靠性.由于电子设备不断微型化,特别是航天电子设备,体积小、布局紧凑,致使电子设备热流密度急剧增加,从而大大降低系统的可靠性.为此本文从热传输原理出发,运用ICEPAK热分析软件对某空间光学遥感器CCD成像子系统数据板在空间工作环境下的温度场进行了分析,并结合热分析结果提出热优化设计方案,提高了系统可靠性.得到工程项目的实际应用.     

某TMA遥感器桁架支撑结构动态特性研究

空间遥感器中,支撑结构是保证光学元件结构位置精度及成像质量的关键.为了提高支撑结构的设计性能,确保结构的稳定性,利用CAE技术考核动态特性是遥感器研制过程中的一个重要环节.利用有限元平台,运用大质量法,建立了某TMA遥感器桁架支撑结构的动力学模型,进行了动态特性的仿真分析.依据动态特性仿真结果,发现了支撑结构中的薄弱环节,并进行了优化设计.仿真分析结果表明,优化后的遥感器桁架支撑结构固有频率明显提高,第一阶固有频率达到122.1Hz,保证了遥感器桁架支撑结构在外界动态载荷作用下的动力学响应.     

航天光学遥感器多单元并行实时通信仿真测试

设计了航天光学遥感器多单元并行实时通信仿真测试系统的体系结构及组成,阐述应用了航天光学遥感器内部多单元的通信机制与控制原理;提出了利用计算机检测与仿真技术结合,在通信控制电路基础上实现对相机内部单元并行的、实时的通信的新方法.通过对航天光学遥感器内部多单元实时通信原理分析和测试实验,以数理逻辑、信息技术和系统技术为基础,构造了航天光学遥感器内部多单元并行实时通信的半实物模型.应用高性能工业计算机与串行通信控制电路.以智能控制技术为指导搭建起仿真测试系统,经过测试实验证明,系统准确达到对航天光学遥感器内部多单元并行实时通信过程的仿真和检测要求,满足了对航天光学遥感器内部多单元运行状态长时间、高精度、高频率的实时监控.     

平台颤振对空间光学遥感器成像质量的影响

空间光学遥感器在轨工作期间,会受到平台振动源的影响,从而对成像质量产生影响。振动源使遥感器在积分时间内产生颤振,导致在成像过程中发生像移,使图像模糊。讨论了颤振对光学遥感器成像的影响。以低频正弦振动为例通过数值方法推导了颤振引起像移的数学模型,并给出了颤振对调制传递函数MTF的影响公式。仿真结果表明,颤振对空间光学遥感器成像质量影响很大,应在设计中加以考虑。     

空间光学遥感器CCD焦面组件的设计与分析

随着空间光学遥感器大视场高分辨力技术指标的不断提高,对CCD焦面组件的结构形式和材料选择提出了越来越高的要求.为了满足指标要求,设计了三片CCD机械交错拼接的焦面组件,阐述了该焦面组件的结构形式和材料的选取过程.应用有限元软件对其进行了均匀温升、模态和静力学分析.结果表明,所设计的焦面组件满足了空间光学遥感器的大视场高分辨力的技术要求,同时也能适应空间微重力、振动和温度变化等环境条件.设计和分析过程为三片以上CCD焦面组件的设计和分析提供了参考.     

控位滑行航行器的运动分析与弹道仿真

控位滑行航行器是一种结构简单、能源的利用率高,同时机动性也较好的新型水下航行器.为了解决控位滑行航行器的运动优化控制,针对控位滑行航行器的滑翔和近水面的控位运动稳定性问题,利用控位和滑翔运动特点,根据动量和动量矩定理建立了航行器空间运动数学模型,通过MATLAB/ Simulink软件模块建立了航行器空间六自由度运动仿真模型,并对滑翔和控位运动弹道进行了仿真,分析总结了航行器在不同运动模式和工况下的稳定性,并对不同参数条件下的航行器稳定性品质和衰减历程进行了对比.结果表明在给定的初始条件下控位滑行航行器是能按照预设轨迹航行,完成航行任务,满足设计要求的.     

超光谱成像仪指向镜热光学特性描述方法研究

超光谱成像仪是"图谱合一"的光学遥感器,其指向反射镜位于超光谱成像仪最前端,尺寸大,热流复杂,容易受到热影响.指向反射镜的热光学特性反映指向反射镜的热适应性和热尺寸稳定性,是结构设计人员以及热设计人员关注的重要性能.分析了指向反射镜的工作环境,论述了指向反射镜热光学特性研究内容及技术路线.针对实例,利用有限元方法和理论公式进行了热光学分析,比较了两种描述指向反射镜热光学特性的方法.结果表明,对于指向反射镜,与基于温差的描述相比,基于热功率的描述更加真实的反映指向镜的热适应性和热尺寸稳定性.     

天空地一体化热红外遥感图像仿真算法研究

遥感图像仿真对航天传感器前期技术论证以及遥感应用模型算法开发起到了重要作用。针对国内外热红外对地观测计划蓬勃发展的同时对热红外遥感模拟图像提出了迫切需求,提出了天空地一体化热红外遥感图像仿真算法。采用集地面场景模拟、大气辐射模拟、遥感器模拟于一体的全链路热红外遥感图像仿真模拟方法,实现了星载推扫式热红外遥感图像仿真;设计并开发了天地一体化热红外遥感图像仿真系统,同时对模拟出的热红外遥感图像进行了几何和辐射方面的评价和分析。实验效果表明,该算法可为热红外遥感器的性能评价与数据预处理算法预研究提供强大模拟数据支撑。     

电子设备热分析技术及软件应用

在阐述电子设备热分析重要性的同时,介绍Icepak软件的应用范围及技术特点;并利用Icepak软件,对某电子设备进行热分析,在此基础上对该电子设备的热控制进行改进设计,通过数值仿真,获得满足热控制要求的优化设计参数。同时介绍应用Icepak进行电子设备热分析及热设计的具体方法和技术。     

The same origin ray set query for realistic illumination: Algorithm and analysis

The same origin ray set (SORS) is a computational primitive which can be used by ray tracing, radiosity and multiple pass illumination simulation algorithms for realistic image synthesis. A SORS consists of a set of rays emanating from the same point in space. The SORS query computes the first object intersected by each ray and the intersection point. In this paper we present an efficient projection algorithm for computing a SORS query for polygonal scenes. The algorithm achieves its efficiency by separating ray-polygon intersection detection from the computation of the intersection point between the ray and the polygon's plane. The algorithm can be integrated with all current illumination acceleration schemes. We analyse the projection algorithm and compare it to the alternative of computing the SORS query one ray at a time. The analysis' results are expressed in terms of a few intuitive parameters, measuring the success of the acceleration scheme in culling irrelevant objects and the concentration of the ray set. The projection algorithm can be up to five times more efficient, depending on these parameters and the quality of the image. The relative advantage of the projection increases with image quality.     

一种飞行器燃料温控系统设计与优化

高空长航时飞行器由于长时间处于低温使用环境中,飞行器的燃料及其供给系统需进行温度控制功能设计,以保障飞行器长时间正常运行,以免造成飞行器损坏;飞行器燃料所处的低温环境受到内外部多种热源影响,且与飞行器的飞行任务剖面密切相关,温度环境复杂且难以有效计算仿真;针对飞行器在复杂低温环境中对燃料进行温度控制功能的需求,以及飞行器对温控系统高可靠性要求、资源条件限制苛刻等限制条件,开展了温控系统设计和优化,并完成了硬件设计和系统仿真;由于地面试验和真实环境差异较大,单一地面试验很难模拟真实热环境,对系统优化设计造成困难,针对性开展热环境分析,系统方案设计、地面试验和飞行试验联合验证,优化系统方案,实现了一种高效可靠,且易于工程应用的燃料贮箱温控功能,取得了良好的工程应用效果,同时该优化设计方法具有一定的扩展性。     

Wafer-scale transducer arrays

The production of wafer-scale transducer arrays using laser interconnection techniques and micromatching technology is discussed. The design of a wafer-scale thermal dynamic scene simulator that was implemented using the laser-linking redundancy technique is presented to illustrate typical design requirements. The simulator uses small arrays of thermal pixels and control circuitry in 3 μm CMOS technology     

工业控制系统中可靠性设计的研究

本文主要阐述了在工业生产控制系统中,可靠性设计中的热设计、电磁防护设计、机械防震设计,提出了可靠性设计中应当注意的问题,以及一些解决问题的方案和办法.热设计中应当主要注意温度,电磁防护设计中应当主要注意屏蔽和接地,机械防震设计中应当主要注意防震.     

火电单元机组机炉协调自抗扰控制

设计有效的火电单元机组机炉协调控制系统是提高热工自动化水数学模型及其简化的前提,利用相对增益法进行系统分析和变量配对,然后基于自抗扰控制原理设计了协调控制系统,最后进行了仿真实验.仿真结果显示了机炉协调自抗扰控制系统的有效性.     

基于MPC5534的压电式共轨ECU硬件设计

介绍了采用高性能32位处理器MPC5534设计的基于压电喷油器的电子控制单元(E-CU)。设计中主要采用了基于电子产品可靠性设计的如电磁兼容设计、热设计、降额设计等思想,以解决压电喷油器驱动电路中的高电压、大电流带来的电磁辐射和热负荷以及关键元器件的寿命等问题。实验表明,该系统能够满足压电式喷油器多次喷射的要求。     

火电机组设计、基建和调试过程中热控专业出现的问题及对策

分析了火电机组热控专业在设计、基建和调试过程可能出现的各种实际问题,包括D C S系统、控制逻辑、电源系统和就地设备等方面,并提出了解决问题的方法。     

航天器瞬变热流全系数自适应控制

航天器地面试验瞬变热流控制具有耦合变量多、参数不确定、控制要求复杂、复分效应大等特点，本文采用控制矩阵非对角元强迫滞后一步的多变量的系数自适应控制方法，结合采用广义对象技术，充分利用成熟的二阶单变量全系数自适应控制方法在性能鲁棒性设计上的经验，通过数学仿真、原理性实验，模型星实验等技术途径确定了控制系统的参数，圆满地解决了航天器地面试验瞬变热流控制，已成功地应用在某卫星地面试验瞬变的热流控制中。     

航天器主动热控制系统辐射散热的半物理仿真

该文提出在主动式热控制系统的地面动态实验中用半物理仿真的方法模拟在轨热辐射环境和辐射散热器。文中给出了半物理仿真系统的设计方案,用伪组件代替辐射散热器连接在真实回路中,用虚拟组件在计算机中模拟真实的在轨热辐射环境和辐射散热器的运行,并通过测控系统控制伪组件的运行状态。文中给出了虚拟组件和伪组件的设计与实现。实验结果表明这种方案能够准确地模拟出热辐射环境对热控制系统运行的影响。