空间站太阳翼振动测量中的无线传感器网络系统

作     者：郎燕 梁鹤 牛和明 张国琪 张锦江 郭朝礼 李林 LANG Yan;LIANG He;NIU Heming;ZHANG Guoqi;ZHANG Jinjiang;GUO Chaoli;LI Lin

作者机构：北京控制工程研究所北京100094 空间智能控制技术重点实验室北京100094 

基　　金：国家自然科学基金(51905034 52275083) 

出 版 物：《中国空间科学技术(中英文)》 (Chinese Space Science and Technology)

年 卷 期：2024年第44卷第6期

页      码：108-121页

摘      要：基于中国空间站太阳翼挠性振动测量和动力学参数辨识需求,中国首次在轨成功应用了无线加速度计传感器网络。首先介绍了天和核心舱、问天实验舱上的无线传感器网络架构设计,然后针对挠性辨识多源数据融合需求,提出基于无线时延自主寻优补偿的应答式TCP/IP校时策略和基于无线基准节点的广播式UDP校时策略。针对无线节点通信链路可能被太阳翼阵面遮挡而造成的测量中断问题,提出基于中继代传的自主无线网络拓扑动态管理策略,实现了振动测量数据的高可靠传输。总结了天和舱、问天舱无线加速度计传感器网络在轨应用情况,通过飞行实测数据证明实现了TCP/IP模式下校时精度优于20 ms、UDP模式下校时精度优于70 ms的时间同步能力;以太阳翼180°转角下的主动激振工况实测数据评估了无线网络的高可靠采集能力,满足太阳翼模态辨识要求。最后基于空间站太阳翼振动测量飞行试验情况,对未来无线传感器网络的在轨广泛应用提出了几点启示。

主 题 词：无线传感器网络 时间同步 网络拓扑 空间站 振动测量 

学科分类：08[工学] 082504[082504] 082503[082503] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0096

馆 藏 号：203156076...