摘要：在卫星设计过程中,采用商用现货(COTS)电子器件替代传统卫星研制中昂贵的高等级产品来降低研制成本是行之有效的方法。文章总结了商用现货器件在卫星中应用时所面临的空间环境干扰,并针对单粒子翻转问题提出冗余设计和特定电路设计等策略。对当前国内外卫星中采用的各种COTS器件设计方法进行了论述,分析了各种提高商用现货器件可靠度方法的优缺点,并结合已经发射的BIRD、ARGOS等卫星和正在研制的容错结构,综述了COTS器件在卫星中的应用,分析了COTS器件的作用和使用方法。文章内容可为工程实践提供一定的参考。

摘要：为评估日盲紫外像增强器的带内响应能力及带外截止能力,基于标准替代法,设计并实现了宽光谱大动态范围的日盲紫外像增强器绝对光谱响应测试系统。系统选择宽波段、高亮度、高稳定性的激光泵浦白光光源作为基本光源,与单色仪配合构建了单色辐照场,并采用可溯源于美国NIST标准的硅陷阱探测器作为参考探测器,通过高精度静电计和多种抗干扰手段进行微弱电流测量,实现了对日盲紫外像增强器绝对光谱响应的高精度测试。实验结果表明:系统可覆盖光谱范围200 nm^630 nm,动态范围达106,测试不确定度低于5.5%。该测试系统稳定可靠,精度高,基本满足日盲紫外像增强器筛选的应用需求。

摘要：针对同轴三反式空间光学遥感器对大口径主反射镜组件的高刚度、高强度、高热稳定性等特殊要求,提出一种基于Cartwheel型双轴柔铰的三点柔性支撑结构。首先利用无量纲方法研究了单个柔性支撑的柔度特性,然后利用有限元方法对反射镜组件的静力学、动力学与热特性进行灵敏度分析,确定了支撑结构中柔性环节的几何尺寸参数,并进行了有限元数值仿真。最后,利用面形值为λ/40均方根(RMS)的非球面镜进行了反射镜组件面形检测实验并利用等效球面镜组件进行了动力学实验。仿真与实验结果表明:当柔性环节尺寸为:壁厚t=8mm,直梁高度h=4mm,直梁长度L=8mm时,在正交三向自重与15℃稳态温升作用下,反射镜面形精度RMS小于12nm;反射镜组件一阶固有频率实验值为296Hz,与仿真结果相差6%,能够满足使用要求。

摘要：基于在轨成像物理机理的立体测绘相机成像建模与仿真综合考虑了大气辐射传输、卫星运行平台、光学系统成像、相机辐射响应等各个环节,采用数值模拟技术进行精确建模,可用于进行成像过程端到端的完整分析,评估成像系统设计可行性及成像质量。本文以可见光立体测绘相机为例,采用高精度高、分辨率地表物理模型作为输入源,首先结合立体测绘相机内外方位元素计算正视相机和前视相机CCD光敏面各亚像元区域中心的观测向量,然后根据目标相机的成像参数得到地面目标在相机入瞳处的辐亮度,最后通过光线追迹算法和光学系统点扩散函数模型计算探测器靶面的辐通量,经由探测器辐射响应模型得到数字影像。实验结果表明,正视相机几何物理模型定位精度达124 m,前视相机定位精度达193 m,能够较为可靠地模拟出立体影像,模拟方法可行。

摘要：结合薄膜聚光器的光学特性,同时考虑空间太阳形状模型、薄膜表面反射误差的概率模型,采用蒙特卡罗光线追迹法计算空间薄膜抛物面聚光系统接收面上辐射能流密度,分析薄膜聚光器的表面反射误差、焦径比、接收器的遮挡作用和接收器的位置对系统接收面上辐射能流密度分布的影响,为空间薄膜聚光系统的参数设计和性能分析提供参考。

摘要：航天相机中的TDI CCD成像单元是相机电子学系统中的关键单元,其测试内容多、覆盖性要求全面。对TDI CCD相机的测试往往采用人在回路的手段,测试人员操作测试软件对被测设备发送指令并判读遥测。人在回路测试方法的优点是测试过程比较灵活,可以针对测试过程中出现的问题及时作出响应。但其缺点是测试时间长,测试覆盖性差且容易引入人为错误。为避免人在回路测试方法不足,本文设计了一种无人值守快速测试管理软件,对测试项目进行合理规划,通过测试程序自主完成所有测试,最终形成测试报告。本软件对成像单元的测试覆盖率达到100%,测试时间较传统测试方法缩短50%。

摘要：随着CMOS电路的高速发展以及SRAM型FPGA在航天领域的不断应用,空间辐照的影响,特别是单粒子效应对FPGA的影响尤为显著。为了提高FPGA在空间环境的可靠性,介绍了几种抗单粒子翻转方法,并对其进行了比较分析,实现了SRAM型FPGA抗单粒子翻转的系统设计,采用定时刷新的方法抑制翻转位累加,同时通过故障注入的方式对系统进行了实验测试,结果表明系统设计方法有效可行,既不中断FPGA正常工作,又可以及时纠正翻转位,为SRAM型FPGA在航天领域中应用提供可靠性保障。

摘要：为使CCD相机系统能够捕获到高信噪比的图像,介绍了一种视频处理器TDA9965的应用电路设计,简述了其内部组成框图及工作原理。利用某型号TDI CCD作为系统传感器,成功实现了对CCD输出模拟视频信号的量化处理,能够使相机系统完成实时采集图像等任务。同时分析了视频处理器电路设计对相机系统图像信噪比的影响,以电源噪声为干扰源,具体计算了在电路设计不合理和改进设计后两种情况下,CCD相机图像信噪比的变化,并通过试验测试验证,合理的电路设计可以使图像的信噪比提高20 dB以上,从而说明了视频处理电路合理设计的重要性,为高速高信噪比CCD相机的研制提供了技术基础。

摘要：针对机载挂飞转台的摆扫速度控制问题,提出了一种利用模糊自适应PID技术进行前馈补偿的复合控制策略;首先根据实际应用提出摆扫转台的期望摆扫速度曲线,并对直流力矩电机驱动的摆扫转台进行了建模;然后根据扰动前馈补偿的控制原理,提出了模糊自适应PID前馈补偿方法,为摆扫转台的速度环设计了模糊PID控制器,并在此基础上设计了与之相适应的的自适应前馈补偿环节;最后进行了仿真结果验证;通过Matlab仿真结果表明,相对于模糊PID控制,所设计的模糊自适应PID前馈补偿控制器能有效的跟踪期望的转台摆扫速度,大幅地提高了在有稳定干扰和摆扫速度越变情况下的跟踪精度。

摘要：飞轮是一种广泛应用于卫星姿态控制分系统中的高精度执行机构,可实现对卫星姿态的控制和调整。涉及飞轮为某小卫星上搭载的一种具有CAN接口的以数字量输入输出的新体制飞轮。在卫星姿态控制分系统的地面电测试过程中,通常配合使用各部件的电模拟器来完成闭环仿真测试。针对上述需求,设计并开发了一种具有CAN接口的飞轮模拟器,可实现飞轮的技术方案前期论证、电测试、故障模拟和在轨故障地面复现等功能。设计中采用四阶龙格-库塔法实现飞轮模型解算,采用LabWindows/CVI对飞轮模型进行了仿真,采用研制的飞轮模拟器和Xilinx ML510开发平台对飞轮模型进行了硬件验证。飞轮模拟器已成功应用于某小卫星地面闭环仿真测试中,测试结果稳定、可靠,满足测试要求。