摘要：杜瓦是大面阵红外焦平面探测器组件的重要组成部分,为其提供光学、机械、热学和电学接口,因此对该杜瓦结构的可靠性有较高要求。由于此类产品样本数极少,传统的基于概率模型的可靠性设计方法在理论和应用上均存在较大的问题。有鉴于此,提出了基于区间分析的结构非概率可靠性模型,并将所建模型用于大面阵红外焦平面探测器杜瓦结构的可靠性优化设计。研究结果表明,非概率可靠性设计方法只要求已知设计参数的界限,而不要求其具体的分布形式,所需数据较少,特别适用于小子样大面阵红外焦平面探测器杜瓦的可靠性设计。

摘要："高分四号"卫星填补了多项国内外的技术空白,其搭载的红外相机首次实现了大面阵红外探测器成像,并展示了高品质的大面阵红外成像能力。文章以高可靠性,高信噪比,小型化的大面阵红外相机视频处理电路为目标,从FPGA(Field Programmable Gate Array)设计角度给出设计思路和技术方案。首先,分析了大面阵红外探测器、设备工作环境与小型化、信号采样精度、高速串行数据传输等技术特点与难点。其次,给出设计思路和技术方案,包括使用时钟管理芯片进行时钟网络设计,提高了信号采样精度并提高了高速串行数据传输的可靠性;使用在轨信号处理实现通道不一致性校正,提高了图像的信噪比;使用电子限流器防止器件的单粒子栓锁,提高了器件的工作可靠性;使用一块FPGA实现焦面控制、信号处理、工程数据处理、外围芯片控制等全部功能,实现了设备的小型化与轻量化;地面进行了自适应像元校正与可编程盲元替换实验,为后续型号在轨应用提供了技术储备。最后,从红外相机外景成像效果可以看到,设计思路和技术方案可行且满足任务要求。

摘要：为满足大面阵红外探测器的应用需求,研制了一款线性分置式斯特林制冷机。压缩机采用动磁式直线电机驱动、双活塞对置结构,膨胀机采用含背压腔气动式排出器结构。通过热动力学设计获得了整机的几何尺寸及运行参数,并实验研究了充气压力、运行频率、膨胀机弹簧刚度对制冷性能的影响。在环境温度23℃、风冷散热条件下,该制冷机可获得1.3W@77K(34.5 Wac)制冷性能,整机效率3.77%,相对卡诺效率为14.68%,整机重量925 g。