宇航计测技术

刘岩, 魏华彤, 白天, 王枫宁, 任大呈, 刘莉, 崔希炜, 郭林

2023, 43(4): 1-7. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.01

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针对华龙一号等国内核电机组为实现小幅功率提升而提出的主给水流量高精度测量需求，通过对比分析高精度主给水超声波流量计的工作原理，确定了校准系数与介质密度等超声波流量计测量不确定度分量来源。此外，从仿真和实测相结合的角度出发，结合超声流量计的结构、测量原理和高温高压复杂工况等条件，对影响质量流量的声道几何因子和管道截面积两个分量，给出了针对不同情况下的不确定度评估方法。分析了实际安装环境对流量测量的影响，提出了如何评定流场流速所引入的不确定度，最终结合几种不确定度评价方法建立了高精度主给水超声波流量计的计量溯源方法。

热流现场校准装置研制及不确定度分析

张俊祺, 李晨源, 刘宝举, 周铭锐, 吴伟伟, 赵化业, 刘鑫

2023, 43(4): 8-12. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.02

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为满足辐射热流测量系统的现场校准需求，基于高功率半导体激光热源发生技术，研制热流现场校准装置，介绍了热流现场校准装置的组成以及装置各组成部件的设计参数，通过光学分析软件对热流源进行光路设计，通过分析现场校准装置的各不确定度分量及计算合成的扩展不确定度，该装置实现扩展不确定度为2.7%，能够满足热流现场校准需求。

腔式宽光谱高吸收比标准器研制及测试分析

康品春

2023, 43(4): 13-16. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.03

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为解决高吸收比极端量值溯源难题，基于腔式吸收器光陷阱作用，研制了吸收比达0.999以上、光谱范围为300~1 100 nm的腔式宽光谱高吸收比标准器并进行了性能测试。设计了圆柱圆锥形、球形和不同直径带螺纹圆柱形等腔式吸收器，使用Fred软件，基于Gouffe法和蒙特卡罗法对吸收率进行模拟，使用铝合金材料制作了内壁分别喷涂航空黑漆和电镀纳米涂层的两套实物，对实物进行了吸收比性能测试，分析研究不同形状和尺寸腔体对吸收率的影响。腔吸收器吸收率测试结果表明，腔口开孔直径为25 mm，内壁涂有吸收率为0.970的航空黑漆或纳米铜的球形腔和圆柱圆锥形腔更高，在300~1 100 nm波段范围平均吸收率达0.999以上。

基于电磁自动加载的姿控发动机推力架标定控制系统设计

张天亮, 姚娜, 王得志

2023, 43(4): 17-21. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.04

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推力是反映姿态控制发动机性能参数的关键指标，对推力测试系统的精确标定是准确测量推力矢量的前提，同时，提升标定系统的自动化程度是亟需解决的问题。重点介绍了一种应用电磁悬浮技术的姿态控制发动机推力测试平台，并设计了针对推力测量传感器的电磁自动加载标定系统。仿真与试验结果表明，该系统能实现满足精度需求的多回程自动标定，有效提升系统的自动化程度以及标定效率和准确度。

RRT对工业摄影测量基准尺精度影响研究

王伟峰, 齐建伟, 黄桂平, 王新萍, 刘彦荣

2023, 43(4): 22-30. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.05

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针对工业摄影测量基准尺在实际工程中实测值与标定值互差较大、比例缩放不准确等问题，以RRT为研究对象，推导出了基准长度误差模型。从RRT圆度、中心定位稳健性、基准尺长度标定一致性以及标准长度测量等方面进行了试验研究。通过研究发现，模切覆膜型RRT圆度和中心定位稳健性远高于其它类型的RRT。模切覆膜型RRT基准尺长度标定间的重复性为1 μm，优于印刷型RRT基准尺长度标定的重复性。采用模切覆膜型RRT基准尺对标准长度的测量误差较印刷型RRT基准尺小约33%。选择模切覆膜型RRT作为基准尺的基准靶点对于提高工业摄影测量系统的测量精度具有重要参考意义。

基于表面成分检测的铝合金精准分类方法研究

张育刚

2023, 43(4): 31-40. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.06

摘要 ( 27 )

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铝合金凭借其优良特性广泛应用于工业制造，产生了大量废旧铝合金，而新生产铝合金会消耗大量能源且对环境造成污染，因此回收再利用废旧铝合金有重要意义，须找到对铝合金进行分类回收的高效分类方法。基于表面成分检测技术-激光诱导击穿光谱技术（LIBS），先采集铝合金表面成分的光谱信息，再结合ELMAN神经网络、人工神经网络（ANN）以及随机森林（RF）模型分别对全谱数据和特征谱线数据进行了铝合金系列分类和牌号分类。研究表明：LIBS结合RF模型，能够更加快速准确的对6个系列11个牌号的铝合金进行分类，该结果为废旧铝合金系列及牌号的快速分类提供了参考方法。

旋转惯导中转位电机控制算法对导航精度的影响分析

梁洪涛, 王一兵, 朱燕萍, 任晖, 何绪龙

2023, 43(4): 41-47. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.07

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随着陆用和海用装备对导航系统高精度、快速性和长航时要求的提高，旋转惯导成为满足这些要求的重要技术路线之一。旋转惯导中转位机构的转动精度、加减速平稳性和启动速度等成为影响姿态解调精度的关键因素。初始对准、转位调制和姿态解调特性表明，旋转惯导对电机控制的要求为速度平稳、加速度可控。为此，分析了现有的分段速度控制算法和基于S曲线规划的电机控制算法对导航精度的影响。仿真和试验表明，满足转位过程平稳连续、加减速可控的要求，实现了位置转动精度提高、加减速过程的对称性，避免了速度超调过大对电机可靠性的不利影响。

摆式电容倾角传感器的特性优化与数值模拟

王福谦, 殷勇

2023, 43(4): 48-53. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.08

摘要 ( 14 )

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为了研究计及传感器电极横向边缘效应的摆式电容倾角传感器的输出特性，将理论分析与计算机数值模拟相结合，利用保角变换法、格林函数法和软件MATLAB，讨论了摆式电容倾角传感器的电场，得到该传感器内静态电场的分布，给出其电容量随角位移变化关系式，绘制出该传感器的电容量与其角位移大小之间的变化曲线，并分析了影响该传感器线性度及灵敏度的因素。数值模拟结果表明，增大该传感器电极的面积、减小电极上端到悬挂点或固定点的距离及适度增大两固定电极的夹角，可提高其线性度和灵敏度，优化该传感器的输出特性。

碳纤维环框检测技术研究

刘佳, 于竹, 孟凡波, 杨五兵, 李营

2023, 43(4): 54-58. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.09

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增韧环氧树脂碳纤维材料性能的优异性使其在航空、航天领域主承力结构中占比不断提高。目前，在航空、航天领域，复合材料加工能力已成为航空、航天制造企业先进性的重要指标之一。为满足航空、航天发展形势，针对航空、航天承力增韧环氧树脂碳纤维环框为研制对象，总结与分析了零件宏观和微观领域检测技术方法及结果。研究结果可为中国航空、航天碳纤维承力零件的制造提供技术数据和参考。

试验数据快速后处理多线程架构设计及应用

姜悦, 褚厚斌, 张丽晔, 蔡斐华, 李智

2023, 43(4): 59-65. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.10

摘要 ( 23 )

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在试验数据后处理中，原有的单线程数据后处理解析方式容易导致主线程阻塞,效率不高。为了改善单线程模式效率低下的问题，提出了一种基于数据分解的多线程处理方法，通过采取数据分解方式实现并行化，将要处理的数据分为多个独立的数据块，然后每个核处理不同的数据块，分别进行格式处理及文件写入。本设计充分利用多核硬件的潜能完成数据后处理，缩短后处理时间，提升计算机资源利用率，更快给出数据详细结果，支撑试验成功判读。

发动机试验动态数据处理方法综述

刘子星, 高俊, 宋炯亮, 林萌, 杨懿

2023, 43(4): 66-74. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.11

摘要 ( 22 )

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发动机试验动态数据通常包含关键部位振动、脉动压力等重要信息，是评判发动机性能、零部件特性和优化设计的重要参考指标。总结了快速傅里叶变换、小波分析、小波包分析、Hilbert-Huang变换等几种适用于动态数据处理方法的优缺点，分别介绍了上述几种方法以及多种方法相结合后在动态数据分析和处理方面的应用。

基于ADRV9009的便携式测控数传测试设备设计

张德智, 李金龙, 宋兆涵

2023, 43(4): 75-80. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.12

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针对常用的标准化上架机箱结构测控数传测试设备带来的产品尺寸大、重量重、转场不便以及难以满足外场便携测试的现状，设计了一种基于Zynq7100+ADRV9009的便携式测控数传测试设备，给出了设备的设计架构、硬件方案和软件配置流程，对外场无线传输链路进行了复核。系统联试结果表明，设计的便携式测控数传设备体积小、重量轻、工作稳定，可满足飞行器遥控、遥测和数传链路外场测试需求。

舵类传动机构动态性能试验系统设计

陈华伟, 王辰, 周天送, 郭嘉, 杨舜博, 张宏剑, 盖玉先

2023, 43(4): 81-85. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.13

摘要 ( 20 )

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空气舵广泛应用于各类飞行器，用以控制飞行过程中的气动特性，舵类传动机构是一种将舵机和舵面连接并传递运动的一种机构，是舵面控制的关键环节。为了探究舵类传动机构的动态特性，提出一种新型舵类传动机构动态性能试验系统及试验方法，为舵类传动机构的动态性能研究提供了支撑。

浅析航天型号计量师系统建设

冯志军, 苗春林, 刘丹宁, 杜俊鹏, 周凯, 刘凯

2023, 43(4): 86-89. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.14

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航天型号工程是一项复杂的大型、综合系统工程,计量作为型号研制的技术基础，是提高型号研制水平和效益的有效手段。结合航天型号研制工作流程中计量工作内容，分析了型号计量师系统建设的必要性，提出了型号计量师系统的建设思路，研究了该系统的具体组成和主要职责，分析了建立该系统的意义。航天型号计量师系统建设方法将为军工各行业提供借鉴。

推进航天计量技术成果转化的思考

宗磊, 何锁纯, 刘丹宁, 王静茹, 杨帆, 宋景淇, 崔军

2023, 43(4): 90-94. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2023.04.15

摘要 ( 27 )

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科技成果转化作为科技创新的重要部分，是联结科技基础研究、应用研究与市场需求的关键环节，更是新时代创新驱动战略实施的重要引擎。在分析与把握当前科技成果转化发展现状的基础上，分析了航天计量技术成果转化面临的新要求，从开展核心技术攻关、探索转化模式、建立创新运行机制、注重示范平台建设以及转化考核评价等方面，对加快推进航天计量技术成果转化提出对策建议，为航天事业和国家经济持续健康发展提供有力支撑。

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