宇航计测技术

王忠伟, 王宁, 蔡建臻, 李爽玉, 黄晓钉

2023, 43(2): 1-6. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.01

摘要 ( 62 )

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基于量子化霍尔效应建立电阻标准是当今前沿计量技术，是国际上定义电阻单位的最高标准，其核心部件是量子化霍尔电阻样品，传统砷化镓样品通常需要工作在10 T以上的强磁场环境中，磁体研制难度大，成本高，不易推广应用。随着量子电阻标准小型化、低成本化和国产化的发展，研制低磁场量子化霍尔电阻样品是发展趋势。介绍了砷化镓、石墨烯和铁磁拓扑材料三种低磁场量子电阻样品的原理，总结了研究现状和存在的问题，从磁场、温度、测量不确定度和技术成熟度等方面分析了三种方法的优势及不足，旨在为我国发展低磁场量子电阻标准提供理论基础。

制动式正弦法动态扭矩传感器校准装置设计

金冉, 朱永晓, 张旺, 伍权, 况现桃

2023, 43(2): 7-13. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.02

摘要 ( 41 )

PDF (1793KB) ( 149 )

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针对目前静态扭矩校准无法完全满足使用需求的问题，设计了一种制动式正弦法动态扭矩传感器校准装置，利用伺服电机、磁粉制动器等装置组成制动扭矩激励系统，用标准惯量盘作为负载，用圆光栅测量惯量盘扭摆的角加速度，将动态扭矩溯源至惯量和角加速度参数。通过建模和数值分析，阐述了校准装置的工作原理，利用研制的校准装置样机进行激励试验，试验结果证明了设计思路的可行性。

装备电气参数便携式智能校准装置设计

邓雪峰, 张雨

2023, 43(2): 14-19. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.03

摘要 ( 29 )

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针对武器装备专用电气参数检测设备现场计量保障对校准环境和便携型计量标准的严苛技术要求，研制了一种便携式智能化校准装置。该装置实现了现场校准微环境自动控制，以及板卡级高精度电学计量标准源与标准表设计内容，编制了校准设备显示图像识别软件，配合程控式开关触发装置，可实现装备电气检测设备智能化现场校准，具有较好的推广应用前景。

液体火箭发动机推力自动校准系统仿真

赵恒, 朱子环

2023, 43(2): 20-26. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.04

摘要 ( 38 )

PDF (1106KB) ( 153 )

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针对液体火箭发动机原位校准高准确度的要求，介绍了一种以伺服电机为执行部件，基于液压传动力值自动加载装置，阐述了该系统的结构和工作原理。建立系统数学模型，通过Matlab和AMEsim搭建了系统的仿真模型，在分析影响模拟推力加载准确度和稳定性的基础上，设计了模糊PID控制器。仿真结果表明：所设计的力值加载系统能够完成力值精确加载，(0~6) kN力值加载时间小于30 s，加载力的示值最大误差为±0.05%，满足校准力值加载需求。证明了在力值加载系统中引入模糊PID控制算法，可以有效补偿系统中的不确定性扰动，增强系统的鲁棒性。

安监系统压力参数现场校准测量结果不确定度评定探讨

寇琼月, 周建童, 周睿

2023, 43(2): 27-31. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.05

摘要 ( 36 )

PDF (767KB) ( 86 )

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基于压力变送器现场压力测量、信号转换传输和压力终端显示，建立了安全监控系统（简称“安监系统”）压力参数现场测量系统。介绍了安监系统压力参数在线校准方法，建立了测量误差数学模型，分析了显示终端压力参数测量结果的不确定度来源，并进行测量结果不确定度的评定，经试验验证分析，给出了现场系统校准测量结果不确定度的主要贡献分量。

基于单目视觉的三维重构相机技术研究

温聚英, 施卫科, 倪越

2023, 43(2): 32-35. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.06

摘要 ( 57 )

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针对飞行器执行在轨服务获取空间多维图像的需求，提出了基于单目视觉的三维重构相机技术，利用基于亮度法体素着色原理实现空间目标的三维重构。搭建地面试验，设计模拟圆轨道和椭圆轨道多种试验，验证了在200 m范围内伴飞状态下,实现对目标的高分辨率三维重构图像，重构精度为0.105 m，为识别空间目标特征部位奠定技术基础。

基于摄影测量技术的航天发动机装配过程几何参数测量方法研究

王晶龙, 强薇, 潘兆义, 张权明, 仝佳伟

2023, 43(2): 36-41. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.07

摘要 ( 37 )

PDF (2152KB) ( 164 )

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当前我国航天发动机装配过程几何参数的测量方法为专业人员操作激光跟踪仪或全站仪逐点位进行测量，此类方法存在测量效率低的缺点。针对此问题，提出了一种高效的基于摄影测量技术的航天发动机装配过程几何参数测量方法，对该测量方法的测量原理进行了介绍，详细说明了这一方法各测量环节实现的测量目的，最后通过实测数据计算工业数字摄影测量技术在此类应用中的系统准确度，证明了该测量方法的可行性。

基于多用表磁感应开关测量方法研究

杨静, 吴春婵, 郝志坤, 马敏, 王丽娟

2023, 43(2): 42-45. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.08

摘要 ( 28 )

PDF (788KB) ( 105 )

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研究了磁感应开关的工作原理及其电气性能，提出了一种基于多用表磁感应开关电气性能测量方法，实现磁感应开关在空载和加载条件下性能指标的测量。试验验证表明，基于多用表方法能够对磁感应开关电气性能进行有效的测量，测量结果不确定度满足磁感应开关产品规范的要求。

一种无依托瞄准的角度解算方法

李发动, 宋小艳, 高明杰, 陈为

2023, 43(2): 46-50. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.09

摘要 ( 26 )

PDF (769KB) ( 125 )

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在惯组瞄准过程中，惯组测量单元和光管准直偏差角测量单元是在不同的测量坐标系下完成的，直接进行瞄准角度的合成会带来较大的耦合误差。针对此问题给出了一种惯组瞄准角度的解算方法，通过矩阵方式求得坐标系之间的变换关系，得到输出基准在地理坐标系中的姿态角度，并通过瞄准解算，获得目标棱镜的方位角度。

基于EFPI-FBG结构的光纤复合传感器研究

刘冬冬, 王伟, 王昆鹏, 刘彬

2023, 43(2): 51-57. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.10

摘要 ( 54 )

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研究了一种基于非本征型Fabry-Perot干涉仪（EFPI）和光纤Bragg光栅（FBG）串联结构构成的EFPI-FBG光纤复合传感器，用于实现对压力和温度信号的同步测量。传感器选用熔融石英作为压力敏感材料，利用飞秒激光焊接技术实现传感器探头结构的封装。对传感器的工作原理进行了分析，制作并封装传感器工程样机，搭建测试系统,对传感器的性能进行了灵敏度及交叉敏感性分析。结果表明，该传感器在0.8 MPa范围内的灵敏度约为-0.729 μm/MPa，在50℃~200℃范围的温度灵敏度为0.009 nm/℃，传感器压力测量最大允许误差为±4.12% FS。该EFPI-FBG复合传感器有望应用于压力—温度双参数测量需求的技术领域。

多重保护的传感器用线性稳压电源设计

刘溢, 高炳涛, 李春燕, 卢超

2023, 43(2): 58-63. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.11

摘要 ( 30 )

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设计了一种适用于为传感器供电的线性稳压电源，可以兼容24 VDC和220 VAC供电，解决了传感器交、直流供电兼容性问题，同时具备输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护等多重保护功能，很大程度上提高了传感器的通用性和安全性。从理论设计和仿真分析两方面阐述了电源各部分的工作原理，以及针对特定参数的优化、调整方法，最终通过试验验证了设计的合理性。

智慧火箭数据获取技术探索与展望

张霞, 焉宁, 郝宇星, 王小锭, 徐振亮

2023, 43(2): 64-70. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.12

摘要 ( 44 )

PDF (1124KB) ( 164 )

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随着智慧火箭概念的提出，对运载火箭数据获取技术提出新的挑战，目前，运载火箭存在测量领域受限、测量精度不高、可靠性不高、可扩展性差和可裁剪性不高等问题。结合数据获取现状和问题分析，总结出未来数据获取朝着智能化、网络化和轻质高效化方向发展的趋势。结合趋势研判给出某火箭的数据获取总体框架，并对结构健康监测、光纤传感网络、无缆化等关键技术的优缺点和应用场景进行对比分析，提出了光纤光栅传感网络、无线传感网络、磁谐振式无线传能等技术在智慧火箭数据获取上的应用展望。

无线传感器网络性能评价系统设计

卢超, 王阔传, 周铭锐, 薛凯冰, 徐辉, 孙富韬

2023, 43(2): 71-75. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.13

摘要 ( 43 )

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针对无线传感器网络的性能评价指标多样、缺乏统一标准的问题，设计了一种无线传感器网络性能评价系统。该系统包括频谱分析子系统、电流采集子系统和无线传感器监测子系统，能够对无线传感器网络的空中频谱特征、网络中节点的工作电流特征、网络丢包和吞吐量特性进行采集、统计与分析，实现对无线传感器网络的性能评价。

批产航天器自测试系统设计

杨同智, 党建成, 刘廷玉, 安天琪, 王继业

2023, 43(2): 76-82. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.14

摘要 ( 30 )

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集成快检、存储快检与射前快检成为批产航天器亟待解决的问题。传统航天器综合测试模式存在测试效率低、测试改装部署繁琐、测试成本高、测试周期长和难以深入产品内部探查的问题，不能很好地适应批产研制与测发需求。针对该问题，从航天器可测试性与自测试设计出发，研究航天器自测试功能单元的设计方法、自测试通信交互模式、基于结构模型与行为模型的自测试诊断模型设计方法，设计了分层的自测试系统架构，通过总线快速调度自测试流程，提升快速检修能力，满足批产航天器快检需求。

分布式飞行器测控数据实时解析系统设计研究

李智, 褚厚斌, 蔡斐华, 姜悦, 张丽晔

2023, 43(2): 83-87. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.15

摘要 ( 31 )

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传统飞行器测控数据解析系统无法同时满足数据解析的实时性和完整性要求。针对此问题，研究了一种分布式飞行器测控数据实时解析系统，分布式系统由多个处理机耦合，具有资源共享、高可靠性，可进行高速并行计算等优点，满足了数据解析的实时性和完整性的要求，并通过了试验验证。

运载火箭双维度极性检查方法与应用

董余红, 韦康, 李茂, 黄辉, 刘秉

2023, 43(2): 88-91. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.16

摘要 ( 38 )

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运载火箭接口极性设计及安装的正确性关系到型号的飞行成败，为确保运载火箭在设计及生产制造过程中的极性正确性，提出了一种对设计极性和安装极性进行双维度闭环检查确认的方法。本方法已在新一代大型运载火箭中实现了全箭接口极性全流程闭环检查确认，加强了极性设计状态和产品安装实现的闭环管控，确保了接口极性设计的正确和匹配。

基于网络架构的箭载图像采集系统设计及硬件实现

王旭, 赵子伦, 荣刚, 常曦, 张璁

2023, 43(2): 92-96. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.02.17

摘要 ( 33 )

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图像采集系统负责监控和记录运载器上多个重要点位的视频信息。文中介绍了一种基于网络架构的箭载通用图像采集系统，负责采集高清图像并无损存储在图像压缩器内，将高清图像压缩后经遥测传输至地面，由于带宽有限，可实时切换下传的图像信息，同时支持通过网络实时访问箭上图像信息和事后图像数据回读功能，为评估箭上的工作状态或分析故障提供了保障。

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