摘要：空间动物实验是人类空间生命科学研究的重要组成部分.一直以来,空间动物实验为探索地球生物体在航天环境中的生命现象及活动规律、支持载人航天的可持续性发展做出了重要贡献.随着航天工程的发展,航天员在空间驻留的时间越来越长,为解决人类在空间旅行中的健康问题,各国先后开展了空间啮齿类动物实验,研究空间环境给生命体带来的影响,为人类空间飞行提供重要的生理和医学数据.本文研究了国外主流的空间啮齿类动物培养装置,根据各类装置培养动物的存活情况及死亡原因,提出装置的不足与可改进之处;深入分析空间啮齿类动物实验发射前、在轨、返回地面阶段的相关实验技术,为中国空间啮齿类动物培养装置设计及动物实验提供参考.

摘要：啮齿动物是空间研究中常见的模型对象,已开展的空间生物实验中,小鼠表现出对飞行条件的有效适应.通过空间培养,研究者可对失重环境下小鼠的生理行为、骨骼和神经系统变化做进一步研究分析.本文对空间小鼠实验有效载荷的研究进展及其空间飞行实验进行了概述,为中国空间站上的小鼠培养箱设计提供参考.概述了地面小鼠培养技术和装置,为空间小鼠实验有效载荷设计提供地面对照;从实验研究内容和硬件系统设计两方面介绍了国际上已开展的空间小鼠实验,为中国空间生命科学研究和工程研制提供参考;对于中国发展空间小鼠实验有效载荷提出了建议.

摘要：在空间站表面自主巡检的背景下,提出了一种大型航天器表面巡检的相对导航算法。将加速度计测得的巡检器本体系下的加速度与Hill方程相结合得到两航天器质心间的相对位置运动模型;由陀螺仪测得巡检器的角速度,将轨道角速度去除后推导出巡检器相对于导航系的姿态运动模型;运用深度相机测量空间站表面结构点云数据,以其配准计算后的值为观测量设计了扩展卡尔曼滤波器,估计了巡检器与空间站间的相对位置、相对姿态以及惯性测量单元的漂移误差,并分析了影响导航系统精度的主要因素。仿真结果表明:相对位置的估计精度优于0.01m,相对姿态精度优于0.03°。

摘要：为了能够满足针对空间活体目标高分辨率、三维观察以及对样品的低损伤长时间观察需求,提出了采用多针孔扫描盘技术的快速共焦显微成像系统。基于多针孔扫描盘的全视场扫描特性,提出以适合空间应用的EMCCD作为图像器件的微弱光采集成像方案,并将系统分为3个功能模块,详细分析每个模块的功能与实现方案,根据设计方案完成原理样机研制。通过实验验证证明:系统能在较弱光照情况下获取较高质量的目标图像。

摘要：空间微生物原位检测系统需要满足微型化、自动化和易于集成的空间使用要求,而商用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)仪不能满足这些需求。设计并实现了一种无芯片的PCR微型装置,采用蠕动泵实现系统的自动进样,采用半导体制冷器实现快速精确温控,反应管道采用硅胶管,制作简单、生物相容性好、便于清洗,满足微型化、高可靠性、易于系统集成的空间需求。该装置采用的方法为将PCR仪集成到自动化的检测仪器提供了思路。

摘要：针对车内环境污染问题,设计了一套以STM32微处理器为核心的车内环境监控系统。该系统能够实时采集车内温湿度、光照度、PM2.5、甲醛、TVOC(总挥发性有机化合物)等多种环境数据,使用TFT显示屏显示当前车内环境状况,并通过GPRS模块将车内环境状况实时发送到手机APP平台上,该系统能根据污染气体浓度和温湿度自动/远程手机控制车内的空调和车窗系统,实现了对车内环境的智能采集和控制。

摘要：设计并实现了基于DSP2812的空间高等植物培养箱的控制系统,介绍了控制系统软件和硬件的实现过程,用DSP自带的串口外接422接口芯片来实现与数管系统的422异步串行通讯;DSP内部定时器中断来实现定时和系统自守时;模拟量经LM124放大后送片内12位ADC;外接达林顿管SG2003来驱动继电器,控制灯、泵、相机等的开关。详细介绍了串口毛刺去除,DSP内部上拉端口上电脉冲的抑制。实验表明,控制系统性能稳定,各项指标满足使用要求。