航天器高可靠智能供配电系统设计

供配电系统是航天器电气系统的重要组成部分,为航天器所有用电负载设备提供及分配电能,其性能的优劣直接关系到飞行任务的成败;为了提高航天器供配电系统的可靠性和智能化程度,从航天器供配电系统的功能与组成出发,结合工程实践经验,详细阐述了实现高可靠智能供配电系统的各项关键技术,如SSPC智能配电技术、系统冗余设计技术、故障隔离技术、总线控制技术和浪涌抑制设计技术等;该系统在地面试验中得到了充分验证,文中对其试验测试数据进行了分析。     

基于固态功率控制器的器载配电器的BIT设计技术研究[BT)]

航空航天飞行器发展迅速,用电设备数量增多,飞行任务复杂性增大,对飞行器配电系统的智能程度以及可靠性提出更高要求。配电器是配电系统的核心设备,为飞行器所有用电负载设备分配电能,其性能的优劣直接影响到飞行任务的成败,BIT（Built-In Test）技术是一种能够显著改善系统或设备测试性能和诊断能力的重要手段。研究了以固态功率控制器为核心器件的配电系统总体方案,对固态功率控制器的故障模式与测试方法进行了分析,给出了测试点设计和优选方法,通过故障诊断能力计算结果表明BIT设计技术可提高配电系统的可靠性和智能化程度。     

基于配置文件的航天器供配电测试软件一体化设计方法

针对航天器供配电测试系统中信号种类繁多、软件构架通用性差的问题,设计了一种基于配置文件的软件设计方法,该方法适用于虚拟仪器应用软件的开发;软件涵盖了指令控制、参数测量、状态检测等功能,依靠对配置文件的修改,使得供配电测试系统根据需求进行调整;经实践证明此方法不仅提高软件的可扩展性、实现软件结构一体化,而且延长了软件的生命周期,在某航天器的供配电测试系统应用中取得了较好的效果;该方法为复杂的航天器供配电测试软件设计提供了一种通用架构。     

多路初级绕组脉冲变压器固态调制器

介绍了一种输出峰值功率在MW量级,工作频率和脉冲宽度均连续可调的高功率固态脉冲调制器的设计。脉冲调制器的放电回路采用先进的固态开关技术,以实现频率和脉宽的连续可调。调制器输出采用升压型多路初级绕组脉冲变压器,以降低励磁单元的工作电压和工作电流,同时避免了由于固态开关串并联而导致的电路复杂设计问题。系统采用在励磁回路中添加补偿网络的方法提高输出脉冲的平顶度。采取以上这些技术设计的固态调制器工程样机输出脉冲峰值电压为48 kV、宽度1.0~4.5μs、重复频率20~300 Hz、脉冲顶降小于1%,可以作为磁控管调制器应用在粒子加速器系统中。     

飞行器供配电系统通用测试方案设计

供配电测试设备中专用设备比例仍较高,导致研制费用高,使用维护不便,操作人员需熟悉各种设备,人员培训也形成了困难;通过飞行器通用测试需求分析,结合某项目供配电测试系统方案,提出设备通用、软件可二次编程的设计方案;通用性测试方案减少了专用设备数量,降低研制费用,提高使用效率,有利于提高设备继承性和互换性,实现供配电测试系统高可靠设计;经过通用化设计,设备功能满足设计要求,指标显著提高,且满足后续项目需求;最后展望了飞行器测试系统的技术发展和应用前景。     

基于1553B总线的运载火箭供电测控系统设计

新一代运载火箭采用低温动力技术,测量系统获取飞行过程遥测参数的同时,需要完成火箭发射前低温推进剂加注期间压力、温度等关键参数的可靠获取。相比传统火箭,对测量系统在供配电和地面测控的可靠性设计、连续工作时间、测试性、扩展性和箭地接口设计提出了较高要求,对此文中提出了一种基于1553B总线的供电测控系统,介绍了系统的硬件和软件组成、功能和测控信息流向,分析了系统设计的4项关键技术：单机设备智能化设计、箭地接口简化设计、总线通信协议和高可靠PXI冗余备份设计。设计的新型供电测控系统在新一代运载火箭各项大型地面试验中成功实现了工程应用,系统方案设计的正确性得到了充分验证,系统方案在其他项目中得到了推广。     

敏感材料和固态传感器的发展

木文介绍当前敏感材料和固态传感器发展的情况．新型敏感材料和新工艺的出现，使传感器不断趋向于微型化、智能化，而且性能也愈来愈好．固态传感器是当前主要发展方向．文中介绍了半导体传感器、固体陶瓷传感器、功能有机薄膜传感器、光纤传感器、表面波传感器和复合敏感材料传感器等方面的发展．在半导体传感器中着重介绍当前新兴的微机械加工技术和利用微机械加工技术及大规模集成电路技术发展出的智能传感器．     

基于PHM的复杂机电系统健康管理技术研究

随着社会生产力的快速发展,复杂机电系统作为工业自动化领域重要组成之一,智能化、自动化程度越来越高,也对维修保障能力提出了更高要求。目前我国大多数复杂机电系统仍然以定期维修和故障维修为主,维修技术已经显著落后于设备发展水平。本文基于故障预测与健康管理技术,在剖析复杂机电系统常见故障模式的基础上,研究了复杂机电系统健康管理系统的层次架构、功能组成、技术途径,为视情维修保障模式在复杂机电系统中的应用方式方法进行了有益探索。     

载人航天器系统测试智能通用化数字接口设计

航天器系统接口种类和数量繁多,以往的测试系统需要针对卫星接口进行专门地面测试设备接口设计,工作量大,通用性差。为提高系统设计效率,本文提出了一种基于PXI总线技术的高性能通用数字接口模块设计方法,在给出模块结构的基础上,详细介绍了该模块的硬件主体及接口设计原理,并给出了软件设计策略及用户接口函数的定义。该模块具备多通道、大数据量同时收发的功能,已成功地应用于多个型号的测试系统。经过应用验证,该模块能够满足测试系统的使用需求。     

Ka频段GaN功放的预失真线性化器设计

基于满足目前高效复杂的调制技术对功率放大器线性化度越来越高的需求的目的,采用模拟预失真技术设计了一种线性化器,用来改善Ka频段氮化镓(GaN)固态功放的非线性化失真。通过改进传统的并联式二极管预失真电路,采用开环技术,将两个肖特基二极管并联。改变二极管的偏置状态,得到不同的改善程度的预失真信号。结合使用专用电磁仿真软件ADS2013做电路仿真,通过参数扫描得到二极管偏置状态的初始值,为实物调试提供理论基础。通过对已加工的实物测试,结果表明：增益幅度补偿达到6.4dB,相位补偿达到28°。     

高介电常数复合介质固态Blumlein线

 以陶瓷聚合物复合介质作为储能介质，砷化镓光导半导体开关作为开关，设计了带状Blumlein线并对其进行了实验研究。实验结果表明，复合介质Blumlein介电常数高达80～250，在21 Ω的匹配负载上获得电压幅值为2 kV，前沿小于5 ns，半高宽约34 ns，波动约±1%的平顶宽为22 ns的电压脉冲，能满足脉冲功率系统小型化的应用要求。     

射频等离子体光源高效固态功率源的设计

针对射频等离子体光源(LEP)开发了一种较高抗负载失配能力的高效驱动功率源。采用三次谐波开 路和偶次谐波短路,并利用集总参数和分布参数相结合的拓扑结构,实现了谐波控制的高效 F 类功率放大器;利 用单片机控制固态源的工作频率,使其与光源谐振频率的变化一致,减小功放输出的驻波比,提高长期可靠性。 对高效固态功率源进行连续波满功率测试和等离子体光源的匹配性测试。结果表明,末级 F 类功放在 435~445MHz 频段内输出功率大于 200W,漏极效率 80.7%以上,功率源在等离子体光源工作频段内整体效率为 77.5%;与等离 子体光源谐振器的联合热测试中,系统光效为 86.21m·W⁻¹。     

Continuous oscillation of a (Sc,Nd) pentaphosphate laser with 4 milliwatts pump threshold

We report on room temperature cw oscillation of a scandium neodymium pentaphosphate (Sc: NdP₅O₁₄) laser pumped with an argon laser. The threshold pump power is, to our knowledge, the lowest obtained so far at room temperature with any laser material.     

高平均功率固体激光及其大气传输

固体激光器是一种具有重要应用背景的高功率激光器,对包括激光波长、光束发射口径、发射功率、光束质量等在内的激光器参数的选择进行了分析,研究了大气介质的光学性质、激光大气传输效应以及激光辐射与靶目标的耦合机制与耦合效率等因素的影响.相关结果表明100 kW的固体激光器的综合效能可与2～3倍平均输出功率的DF化学激光器相当,这说明高平均功率固体激光器是一种具有潜在优势和良好发展前景的高功率激光器.     

Synthesis and IR-Spectral Characterization of Mixed-Ligand Solid State Complexes of Some Lanthanoides with Mono-(2-ethylhexyl) Phosphoric Acid

The synthesis of a new type of complexes of Y, Nd and Er with mono-(2-ethylhexyl) phosphoric acid is reported. The elemental composition, IR-spectral data and thermogravimetric analysis prove the presence of both mono-and bivalent ions of the acid as ligands as well as of NO₃-ions. The IR-spectrum is interpreted in comparison with those of other lanthanoid complexes of the same acid.     

A promising red-emitting phosphor for white-light-emitting diodes prepared by a modified solid-state reaction

Using urea, boric acid and polyethylene glycol (PEG) as auxiliary reagents, the novel red-emitting phosphors Ca₁₉Zn₂ (PO₄)₁₄:Eu³⁺ have been successfully synthesized by a modified solid-state reaction. Thermogravimetric (TG) analysis, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and photoluminescence (PL) spectra were used to characterize the resulting phosphors. The dependence of the photoluminescence properties of Ca₁₉Zn₂ (PO₄)₁₄:Eu³⁺ phosphors upon urea, boric acid and PEG concentration and the quadric-sintered temperature were investigated. Luminescent measurements showed that the phosphors can be efficiently excited by ultraviolet (UV) to visible region, emitting a red light with a peak wavelength of 616 nm. The material has potential application as a fluorescent material for ultraviolet light-emitting diodes (UV-LEDs).     

Studies on sintering of solid state synthesized Ba1−xKxBiO3−δ superconducting phase

Superconducting Ba_1−xK_xBiO_3−δ pellets were synthesized by solid state reaction followed by sintering. Thermo-gravimetric and differential thermo-gravimetric analysis (TG-DTA) of the mixture of nitrates was carried out to study the reactions during the phase formation. The effect of different sintering temperatures on the phase formation was studied. The X-ray diffraction data confirms the formation of superconducting Ba_0.6K_0.4BiO_2.23 phase at 700 °C. The surface morphological studies as a function of sintering temperature were studied by SEM. It is observed that the pellets prepared by solid state reaction followed its sintering at 700°C shows the superconducting transition at 26.8 K.     

Amorphization of the quenched high pressure phases in Zn-Sb and Cd-Sb systems

Abstract

Solid state amorphization and crystallization of the quenched high pressure phases (h.p.p.) in Zn-Sb and Cd-Sb systems were studied by scanning calorimetry and dilatometry.     

Photoluminescence study in Ce activated M6B5AlO15 (M = Sr,Ca, Ba) and mixed host aluminoborate phosphors

In this paper we report the modified solid state synthesis of Ce³⁺ activated Sr₆B₅AlO₁₅, Ca₆B₅AlO₁₅ Ba₆B₅AlO₁₅ and mixed host aluminoborate phosphors. The prepared phosphors were characterized by photoluminescence technique. The PL excitation spectra showed the excitation peaks ranging from 300 to 400 nm and emission spectra are observed in UV-blue region of spectrum and it varied for different hosts. This kind of emission is due to 4f⁶5d → 4f⁷ transition of Ce³⁺ ion. Further PLE and PL emission spectra for various compositions Ca₅Sr₁B₅AlO₁₅, Ca₄Sr₂B₅AlO₁₅, Ca₃Sr₃B₅AlO₁₅, Ca₂Sr₄B₅AlO₁₅, CaSr₅B₅AlO₁₅ are also taken which shows Ce³⁺ emission at 428 nm, 425 nm, 432 nm, 427 nm, 438 nm respectively. The calculated ²F_J (J = 7/2, 5/2) energy gap of Ce³⁺ in all hosts have been calculated and obtained values for Sr₆B₅AlO₁₅, Ba₆B₅AlO₁₅ phosphors are 1888 cm⁻¹ and 1330 cm⁻¹ respectively. PL emission spectra of mixed host aluminoborates have shown slight variations in positions of emission peaks.