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2018年 第38卷 第6期    刊出日期：2018-12-25

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论文

四极－十六极分区式线型阱中汞离子囚禁仿真研究

王朝全；涂建辉；崔敬忠

2018, 38(6):  1-8.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.01

摘要 ( 148 )   PDF (17963KB) ( 99 )  

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利用SIMION软件建立了四极-十六极分区式线型离子阱系统模型，在此基础上仿真模拟了汞离子在四极阱和十六极阱中被囚禁时的第一稳定区，并分析了离子在不同阱中的运动特性。研究了汞离子云在分区式阱中的囚禁体积和速度分布，以及在不同囚禁区域之间的穿梭过程。模拟得出了稳态情况下分区式阱中不同囚禁区域的粒子数密度分布，验证了分区式离子阱中离子云被连续囚禁、穿梭时粒子数衰减和补偿。同时，根据以上数据分析讨论了汞离子囚禁时的多普勒效应，估算了基于此分区式离子阱的汞离子微波钟的性能水平。

微波黑体发射率计量标准装置的准光照射天线设计

李彬；金铭；白明；李志平

2018, 38(6):  9-15.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.02

摘要 ( 204 )   PDF (17963KB) ( 33 )  

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微波黑体发射率计量标准装置拟通过双站测量的方式，获取微波黑体的电磁散射信息，进而基于基尔霍夫热平衡定律获取其发射率信息。在有限的测量空间和较高的测试频段条件下，需要对照射天线进行优化设计，以实现对微波黑体散射特征的有效测量。针对此应用，在毫米波和亚毫米波段基于准光学技术，开展了照射天线仿真设计工作。并结合装置实测场景，对准光照射天线的散射测量收发链路进行仿真，结果表明：通过准光天线设计，可以使得发射天线在目标区形成相位平坦，边缘衰减的照射场分布，可以降低收发天线-目标间的电磁能量传输衰减，同时近似测得目标的远场散射特性已便于反射率积分。综合而言，通过仿真分析，验证了微波黑体发射率计量标准装置中高频段收发天线的设计原理和应用价值，同时也对其它近场测试系统的研制和应用提供了参考。

真空低温环境红外亮温标准装置设计

张俊祺；王文革；王阔传；黄赜；张奇；刘浩

2018, 38(6):  16-20.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.03

摘要 ( 154 )   PDF (17963KB) ( 282 )  

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对遥感技术现状及面临的问题进行了介绍，明确了建立真空低温环境红外亮温计量标准装置的意义，对国内外研究现状进行了梳理，对研究的标准装置的技术路线和设计方案进行了详细叙述。

基于双谐振声波幅相控制的高声强级校准

杨晓伟；闫磊；朱刚；刘鑫；白天

2018, 38(6):  21-24.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.04

摘要 ( 115 )   PDF (17963KB) ( 154 )  

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对声强测量仪高声强级校准方法的发展历程、现状及水平进行论述，采用两个声压级高、失真度低的声源研发了高声强级校准系统，提出了双谐振声波幅相控制的新方法使声强级校准在频率500Hz时上限可达150dB以上,而失真度小于0.5%。给出高声强校准系统的校准实例和不确定度评估。

机械臂运动学标定技术发展概况

谢习华；李智勇；周烜亦；张志赟；范诗萌

2018, 38(6):  25-32.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.05

摘要 ( 159 )   PDF (17963KB) ( 290 )  

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机械臂运动学标定对提高机械臂的绝对定位精度具有重要意义，探究高效的机械臂标定方法已成为机器人领域研究的热点。现有标定方法可分类为基于模型的参数运动学标定、自标定和无参数运动学标定三类，对基于模型的参数运动学标定，从运动学建模、末端执行器测量、参数辨识和误差补偿四个方面详细介绍了其研究现状。对各种标定方法进行了比较，并分析了其优缺点。最后对机械臂运动学标定中存在的问题进行了分析，展望了标定技术的未来发展趋势。

建立激光跟踪仪地理坐标系与六自由度测量方法的研究

汪涛；刘凯；姜云翔；王强

2018, 38(6):  33-37.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.06

摘要 ( 155 )   PDF (17963KB) ( 191 )  

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使用三个转换点与已知北向方位的经纬仪，将激光跟踪仪的测量坐标系转换到经纬仪原点的当地地理坐标系。在被测物体上固定三个测量点，构建一个被测轴系，使用三台建立当地地理坐标系的激光跟踪仪，对应上述三个测量点进行点位测量，即可解算出被测轴系在当地地理坐标系下的六自由度参数。采用该方法进行测量可以增加六自由度测量半径与采样频率。

一种气浮模拟器位姿状态跟踪测量方法研究

邓松波；刘小勇；李科；刘书选；王燕波

2018, 38(6):  38-43.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.07

摘要 ( 153 )   PDF (17963KB) ( 168 )  

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气浮模拟器为了模拟空间飞行器在地面状态的姿态运动和轨道机动运动，需要在大平面空间和大角度空间范围内运动。运动控制和实际运动位置和姿态形成闭环控制，需要一种在超大平面空间范围内快速测量位置和姿态的测量方法和策略，从而提供高精度闭环控制。用iGPS和惯导同步测量模拟器的位置和姿态，通过飞轮和冷气喷嘴伺服动作，实现了气浮模拟器的位置和姿态跟踪，可以广泛应用于其他超大尺度空间位置和姿态测量跟踪。

基于三坐标测量机的立方镜标定精度分析

倪爱晶；郭庆；赵婕；于望竹；蔡子慧；杨纯

2018, 38(6):  44-49.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.08

摘要 ( 155 )   PDF (17963KB) ( 225 )  

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立方镜是航天器产品制造过程中不可缺少的工艺基准。针对基于三坐标测量机的立方镜标定精度问题，进行了不同采样策略的采样试验，获得了立方镜夹角测量重复性数据。并利用解析法和蒙特卡罗方法两种理论分析方法分别对立方镜相邻面夹角测量不确定度进行了评估。数据表明，试验和理论分析结果一致， 两种理论分析方法得到的立方镜相邻面夹角测量不确定度相差微小，且夹角的测量不确定度随着采样点的数量增多而减小，最小接近0.0020°。利用理论分析的方法可以进行面向测量任务的立方镜标定精度的评估和采样规划。

基于薄膜热电堆的新型高温瞬态热流密度传感器的研制

周丽丽；刘正坤；宝剑光；柴葳；洪义麟

2018, 38(6):  50-56.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.09

摘要 ( 175 )   PDF (17963KB) ( 428 )  

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目前针对国内薄膜瞬态热流传感器一致性较差、制备工艺不成熟等问题，提出了一种基于光刻工艺和离子束溅射镀膜工艺的制备方法，200对T型金属薄膜热电偶沉积在10mm×10mm的水冷块上，测量1μm的氧化铝热阻层温差，从而得到瞬态热流密度值。对新型高温瞬态热流密度传感器进行比对法标定，一致性误差为0.211%，即工艺的一致性约为99.79%。实验表明，研制的新型高温瞬态热流密度传感器的一致性好,制备工艺具备良好重复性和可移植性，能够满足高温瞬态热流检测需要，为热流传感器的推广应用及标准化、批量化生产提供了良好的技术支撑。

航天器供配电测试系统通用化设计

门伯龙；张若林；周楠

2018, 38(6):  57-62.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.10

摘要 ( 154 )   PDF (17963KB) ( 194 )  

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供配电测试系统的主要用途是在航天器测试全过程中，为航天器提供电源、向航天器发送有线指令、接收和测量航天器下行有线遥测信号。以往主流的供配电测试系统均为定制型，其研发成本较高、研制周期较长、可靠性较低。以主机-总线-板卡形式的通用供配电测试系统，实现了设备的定型和批量化生产，解决了不同型号需求定义不统一的问题，同时降低了研发成本、缩短了研制周期、提高了产品的可靠性。目前，该系统已成功应用在多个航天器的测试工作中，随着型谱的不断丰富和航天器型号的深入应用，将有着更广阔的应用前景。

飞行器特性对雷达探测跟踪的影响

刘关心

2018, 38(6):  63-67.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.11

摘要 ( 88 )   PDF (17963KB) ( 150 )  

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雷达目标特性、飞行特性是飞行器固有的重要特性，也是雷达对飞行器探测跟踪的主要特征量，通过原理理论与实际数据分析总结了飞行器目标特性和运动特性对雷达探测跟踪的影响，描述了飞行器特性与雷达探测跟踪性能间的特征与规律，可为飞行器设计与雷达工程技术人员提供参考。

全氟磺酸树脂中空纤维膜压缩空气除湿性能研究

任春波；沈兆欣；吴庆元；付志刚

2018, 38(6):  68-72.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.12

摘要 ( 144 )   PDF (17963KB) ( 82 )  

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利用全氟磺酸树脂制备了中空纤维膜，研究了其在真空模式和反吹模式下的压缩空气除湿性能。结果表明，全氟磺酸树脂中空纤维膜在两种工作模式下都具有良好的除湿性能，工作压力、进气流量、反吹比例、真空度会影响除湿性能。在工作压力0.4MPa、进气流量1L/min真空度5kPa时，产气露点可以达到-39.4℃。

基于正交设计试验方法的螺栓拧紧力矩系数影响因素研究

高炳涛；王小三；钟山；梅红伟；王慧龙

2018, 38(6):  73-77.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.13

摘要 ( 176 )   PDF (17963KB) ( 230 )  

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基于正交设计试验方法进行了螺栓拧紧力矩系数影响因素的试验研究，重点研究了螺栓性能等级、垫片等级、润滑条件、拧紧速度四个主要因素对螺栓拧紧力矩系数的影响。结果表明，四个螺栓拧紧力矩影响因素中，螺栓性能等级影响最为显著，试验结果对螺栓连接的可靠性具有重要意义。

基于PVDF传感器的静力试验系统标定与应用

刘秋楠；白燕；徐国梁；巴晓蕾；尹伟；王志成

2018, 38(6):  78-81.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.14

摘要 ( 113 )   PDF (17963KB) ( 88 )  

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针对静力试验特殊工况加载测量困难的问题，给出了以压电薄膜聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,简称PVDF)为传感器的结构静力试验系统设计方法。根据静力试验和PVDF传感器的特点，利用气囊挤压试验装置，给出了PVDF传感器试验标定方法。最后，利用建立的试验系统开展了圆柱结构径向加载静力试验，验证了方法的有效性。

火箭阀门动作量化检测方案设计及试验验证

孙海亮；崔景芝；周浩洋；范书群；张连万；王跃平

2018, 38(6):  82-86.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.15

摘要 ( 157 )   PDF (17963KB) ( 112 )  

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阀门是运载火箭动力系统关键单机，用于推进剂的加注泄出、贮箱排气、承压安全、贮箱增测压等，实现阀门动作检测对确保阀门正常工作具有重要意义。宇航技术的发展对阀门动作检测提出了更高要求，目前，在飞火箭不能定量判断阀门的关闭程度及密封情况，为此，设计了一种动作可量化检测的阀门结构，并进行了工艺件试验和验证试验，结果表明提出的方案可实现阀门动作量化检测。

火工品电参数测试技术研究

张莉莉；吴永红；张月魁；马琛；戴宜霖

2018, 38(6):  87-90.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.16

摘要 ( 186 )   PDF (17963KB) ( 279 )  

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介绍了火工品电参数测试方法，搭建了火工品电参数测试系统。设计了火工品电容放电式点火电路，阐述了电容充放电原理和充放电电路的参数计算方法，实现了点火回路电流的测试。采用“四线”制测试方法实现对火工品桥路直流阻值瞬态变化特性的测试，通过点火回路电压值的变化进行了火工品桥丝熔断时间的测试，证明了采用本测试系统进行火工品电参数测试的可靠性和正确性，为火工品电参数测试的研究提供了有效的测试方法。

基于互锁双指令控制的电磁阀驱动电路设计

张声艳；荣刚；王健康；刘飞

2018, 38(6):  91-95.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.06.17

摘要 ( 138 )   PDF (17963KB) ( 213 )  

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为满足体积及重量强约束条件下的动力系统电磁阀控制需求，提出了一种基于互锁双指令控制的电磁阀驱动电路设计方案。采用逻辑相反的互锁指令与串并联设计的阀门驱动电路结构形式，设计了基于McBSP内总线交互的电磁阀控制流程，建立了150N电磁阀驱动电路仿真模型及阀门电流测试平台。仿真及测试结果表明，该驱动电路能够有效实现二度故障下的电磁阀开启与关闭。