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北京航空航天大学学报 2024年

作者：方振谢永奇陈力君彭正李国广张红星北京航空航天大学航空科学与工程学院北京空间飞行器总体设计部航天器热控全国重点实验室

环路热管作为一种高效两相传热装置，具有传热距离远、传热效率高和无需外力驱动等优点，可广泛应用于高功率电子设备散热领域。为解决未来先进机载电子设备的散热问题，设计并制作了一套具有液体通道的新型双储液器氨-不锈钢平板环路... 详细信息

环路热管作为一种高效两相传热装置，具有传热距离远、传热效率高和无需外力驱动等优点，可广泛应用于高功率电子设备散热领域。为解决未来先进机载电子设备的散热问题，设计并制作了一套具有液体通道的新型双储液器氨-不锈钢平板环路热管，搭建了平板环路热管传热性能实验台。针对其在水平姿态、不同热载荷（10～525 W）、热沉温度为20 ℃工况下的启动和稳态运行性能开展了实验研究。结果表明，所设计的平板环路热管最大传热量为525 W(热流密度为14.6 W/cm2)，最小传热热阻为0.046 ℃/W（400 W时），稳定运行温度均低于50 ℃。该平板环路热管启动性能良好，能够在10 W小热载荷下成功启动；在变热载荷（10～500 W）条件下具有优异的瞬态响应性能，能运行至稳定状态且无明显温度波动。该双储液器平板环路热管的运行温度随热载荷呈典型的“V”型曲线，可变热导区与固定热导区之间转变的临界热载荷为200 W。研究结果可为高功率电子设备散热提供有力支撑，也可为机载电子设备散热提供一种潜在的有效解决方案。

关键词：电子设备冷却平板环路热管双储液器启动性能变热载荷

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可重复使用试验航天器热控分系统产品保证工作实践

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质量与可靠性 2023年第4期 48-56页

作者：王效楠钟奇苏生张书洋杨双景北京空间飞行器总体设计部北京100094

分析了可重复使用试验航天器热控分系统具有的设计约束多,技术难度大;研制周期短,正样研制与鉴定工作重叠开展;分系统外协产品多,管控链条长等研制特点。针对上述特点,总结了项目采取的主要产品保证工作措施,如狠抓技术风险识别与控制,... 详细信息

分析了可重复使用试验航天器热控分系统具有的设计约束多,技术难度大;研制周期短,正样研制与鉴定工作重叠开展;分系统外协产品多,管控链条长等研制特点。针对上述特点,总结了项目采取的主要产品保证工作措施,如狠抓技术风险识别与控制,严格过程管控和试验验证,开展发射场质量确认等。上述措施有效保证了试验航天器热控分系统的产品质量,为后续型号研制开展相关产品保证工作提供了借鉴。

关键词：可重复使用试验航天器热控分系统产品保证过程控制发射场质量确认

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一种基于气液两相回流控温的大面源黑体辐射源

一种基于气液两相回流控温的大面源黑体辐射源

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作者：刘银年杨昌鹏孙思华徐侃刘书锋黄金印孟繁孔孙德新 226200 江苏省南通市启东市高新区南海路101号金盟创业园11栋

本发明公开了一种基于气液两相回流控温的面源黑体辐射源，所述面源黑体辐射源包括大面源黑体、支撑底板、气液两相回流装置以及支撑架构，所述大面源黑体、支撑底板和气液两相回流装置均通过支撑架构支撑，所述大面源黑体通过支撑底板... 详细信息

标准号: CN110736551B

本发明公开了一种基于气液两相回流控温的面源黑体辐射源，所述面源黑体辐射源包括大面源黑体、支撑底板、气液两相回流装置以及支撑架构，所述大面源黑体、支撑底板和气液两相回流装置均通过支撑架构支撑，所述大面源黑体通过支撑底板支撑，所述气液两相回流装置位于支撑底板之下。本发明所述的基于气液两相回流控温的面源黑体辐射源，具有高发射率，大面源等特点，通过气液两相回流控温使大面源黑体辐射源不受野外环境限制实现一定温度范围内的精准控温，保证了大面源黑体辐射源温度的稳定性和均匀性，能满足高光谱及红外载荷高精度外场辐射定标对于高发射率、高均匀性标准测试目标的要求。

关键词：气液两相支撑底板控温大面面源黑体辐射源黑体回流装置大面源黑体辐射源高发射率支撑架构标准测试辐射定标高均匀性野外环境高光谱均匀性外场两相支撑保证

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复杂航天器电气系统设计、建模与验证关键技术及应用

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中国科技成果 2023年第24期24卷 6-7页

作者：刘治钢杨孟飞刘奇彭兢陈琦杜青徐国宁史大威蔡晓东李海津杨东夏宁杨燕初周凡利李永祥北京空间飞行器总体设计部

本项目来源于国家科技重大专项、国家863计划。嫦娥五号、天问一号、空间站等国家重大工程航天器举世瞩目、意义重大,复杂程度高、研制难度大。作为航天器的关键系统,电气系统的质量对于保证重大工程任务成功至关重要。电气系统是航天... 详细信息

本项目来源于国家科技重大专项、国家863计划。嫦娥五号、天问一号、空间站等国家重大工程航天器举世瞩目、意义重大,复杂程度高、研制难度大。作为航天器的关键系统,电气系统的质量对于保证重大工程任务成功至关重要。电气系统是航天器的“心脏”和“血液”,是航天器的生命线,约37%的航天器在轨失效与电气系统相关。为确保航天器高效高质量研制和在轨稳定运行,函需加强电气系统设计、建模与验证。

关键词：电气系统嫦娥五号国家科技重大专项空间站国家重大工程航天器技术及应用

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深空探测WIFI分离监视相机锁紧释放机构研制

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航天返回与遥感 2022年第3期43卷 60-68页

作者：张青春贾子年胡永富邹昕佟静波张保贵北京空间机电研究所北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094

文章提出了一种基于热刀切割UHMWPE绳的轻小型锁紧释放机构,质量仅为150g,高度只有27mm,用于拍摄“天问一号”着陆器与巡视器合影。设计卡爪装置对WIFI相机进行卡紧固定,采用UHMWPE绳对卡爪装置进行捆绑紧固,设计绳索预紧和收紧装置实... 详细信息

文章提出了一种基于热刀切割UHMWPE绳的轻小型锁紧释放机构,质量仅为150g,高度只有27mm,用于拍摄“天问一号”着陆器与巡视器合影。设计卡爪装置对WIFI相机进行卡紧固定,采用UHMWPE绳对卡爪装置进行捆绑紧固,设计绳索预紧和收紧装置实现绳索拉紧,通过热刀组件熔断UHMWPE绳实现WIFI相机释放。为验证机构可靠性和对复杂空间环境适应性,开展了UHMWPE绳蠕变测试、抗辐照试验、机构解锁测试、力学试验等专项测试,结果表明该锁紧释放机构能够稳定锁紧和释放分离相机,具有体积小、质量轻、耐辐照、高可靠等特点。

关键词：锁紧释放机构分离机构解锁功能热刀深空探测

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黑猩猩算法优化光伏MPPT的研究

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电源技术 2024年第3期48卷 426-432页

作者：王宛阳朱立颖张明张文佳童乔凌华中科技大学集成电路学院湖北武汉430074 北京空间飞行器总体设计部北京100094

研究了黑猩猩算法对光伏最大功率追踪的优化,提出相应模型和方法。分析了月球科研站的光伏条件,建立了光伏系统仿真模型,模型包括光伏电池组、DC/DC变换器、最大功率追踪模糊逻辑控制器。模型根据电池组的非对称特性,设置控制器隶属度... 详细信息

研究了黑猩猩算法对光伏最大功率追踪的优化,提出相应模型和方法。分析了月球科研站的光伏条件,建立了光伏系统仿真模型,模型包括光伏电池组、DC/DC变换器、最大功率追踪模糊逻辑控制器。模型根据电池组的非对称特性,设置控制器隶属度函数实现最大功率追踪。通过黑猩猩算法对最大功率追踪性能进行优化,提出适合评估最大功率追踪速度和精度的适应度函数建立方法以及隶属度函数参数迭代优化方法。根据运行结果优化控制设置,并与传统扰动观察控制进行对比。仿真结果表明:采用提出的优化模型和方法,光伏系统可以实现更快的功率追踪速度和更准确的最大功率输出。

关键词：黑猩猩算法最大功率追踪模糊逻辑光伏系统迭代优化

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月背采样返回任务在轨中继对通方案设计与实现

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中国空间科学技术(中英文) 2025年第3期 29-40页

作者：赵洋李晓光陶灼盛瑞卿徐宝碧黄昊北京空间飞行器总体设计部

中国首个月背无人自动采样返回任务探测器在中继星支持下完成了月球背面软着陆和采样封装等月面工作，为确保探测器与中继星能够顺利稳定建立中继链路，顺利完成中继任务，在探测器入轨后提前建立器-星中继通信链路，即提前实施了探测... 详细信息

中国首个月背无人自动采样返回任务探测器在中继星支持下完成了月球背面软着陆和采样封装等月面工作，为确保探测器与中继星能够顺利稳定建立中继链路，顺利完成中继任务，在探测器入轨后提前建立器-星中继通信链路，即提前实施了探测器全向测控链路和定向数传链路在轨中继对通测试。系统总结了月背无人自动采样返回任务在轨中继对通方案设计与在轨实施结果，首先梳理了月背无人自动采样返回任务在轨中继对通的任务过程，结合探测器和中继星飞行轨道特点对中继对通原理进行概述；然后对中继对通过程数据流设计状态进行说明；接着给出了在轨中继对通测试方案，具体包括中继对通测试弧段选择、地面测控站资源分配、中继对通飞行姿态设计、单器及器间全信息流覆盖测试项目设计以及测试流程和飞行时序设计等内容；最后描述了在轨飞行中继对通测试实施过程。在轨测试结果表明，月背无人自动采样返回任务在轨中继对通测试方案设计能够满足任务需求，测试过程有效验证了探测器与中继星接口匹配性和中继链路设计的正确性，所设计的方案兼顾了地面测控资源分配、飞行任务安全、飞行姿态设计、飞行时序设计、中继测控链路设计、器间信息流设计等综合因素，并且可以通过模块化设计，灵活调整以适应不同的发射窗口器-星间轨道相位变化，为后续复杂航天器与合作中继目标的在轨通信任务提供技术基础和飞行经验，有良好的应用前景。

关键词：月背无人自动采样返回任务月球中继星中继链路建链在轨测试全向测控通信定向数传通信

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基于S/SP补偿拓扑的强抗偏移感应式无线电能传输系统

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中国电机工程学报 2023年第4期43卷 1525-1536页

作者：麦建伟曾宪瑞刘治钢宋鼎谷鹏王懿杰徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001 北京空间飞行器总体设计部北京市海淀区100094

针对感应式电能传输(inductive power transfer,IPT)系统偏移造成输出电压不稳定和效率低下的问题,提出一种强抗偏移的S/SP补偿IPT系统,该系统在变耦合变自感和变耦合不变自感两种情况下均能保证较小的输出电压波动和较高的传输效率。首... 详细信息

针对感应式电能传输(inductive power transfer,IPT)系统偏移造成输出电压不稳定和效率低下的问题,提出一种强抗偏移的S/SP补偿IPT系统,该系统在变耦合变自感和变耦合不变自感两种情况下均能保证较小的输出电压波动和较高的传输效率。首先,基于Maxwell有限元仿真,分析罐型磁心松耦合变压器的磁通分布和磁场分布特性,总结不同方向偏移的参数变化规律。然后,提出一种提高系统抗偏移能力的S/SP补偿参数设计方法,得到相应的磁耦合机构设计准则,并结合磁仿真数据,通过数值计算方式求得系统输出波动和输入阻抗角的变化规律。最后,通过实验验证文中采用罐型磁心和新型S/SP补偿拓扑实现多方向偏移下高效率、低波动无线电能传输的可行性。在额定负载下,系统沿纵向和水平方向偏移的输出电压波动分别为2.7%和3.1%,传输效率维持在90.8%~94.3%。

关键词：感应式无线电能传输 S/SP补偿拓扑二端口网络罐型磁心抗偏移

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一种同臂段联动且异臂段耦合的蛇形机械臂

一种同臂段联动且异臂段耦合的蛇形机械臂

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作者：周青华梅浩赵志军王耀兵蒲伟张人元王丽华杨承旭 610000 四川省成都市武侯区一环路南一段24号

本发明公开了一种同臂段联动且异臂段耦合的蛇形机械臂，属于蛇形机械臂技术领域，其包括：依次连接的驱动机构和至少两个臂段，臂段包括多个依次连接的转动单元，所有转动单元中，相邻转动单元之间刚性连接；同一臂段中，相邻转动单元... 详细信息

标准号: CN118181262A

本发明公开了一种同臂段联动且异臂段耦合的蛇形机械臂，属于蛇形机械臂技术领域，其包括：依次连接的驱动机构和至少两个臂段，臂段包括多个依次连接的转动单元，所有转动单元中，相邻转动单元之间刚性连接；同一臂段中，相邻转动单元之间通过联动绳组件连接，使同一臂段内的所有转动单元联动，在驱动绳相同变化的前提下，实现同一臂段的大角度转动；臂段靠近驱动机构的转动单元通过驱动绳组件与驱动机构连接；与位置在后的臂段连接的驱动绳组件螺旋穿过位置在前的所有臂段的转动单元，使得位置在后的臂段不会随着位置在前的臂段的变化而变化，实现异臂段之间的驱动绳长度自然解耦，实现异臂段之间的耦合。

关键词：臂段转动单元驱动绳驱动机构依次连接蛇形机械臂联动穿过位置刚性连接角度转动组件连接组件螺旋耦合联动绳耦合的个臂解耦

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一种星载软件重构系统的设计与实现

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计算机测量与控制 2023年第5期31卷 207-213页

作者：刘伟伟李欣于俊慧穆强庞亚龙北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对航天器寿命延长与功能复杂度提升带来的对软件在轨重构和升级的迫切需求,基于SpaceWire设计了一种对星载软件升级与重构进行统一管理的网络,并设计实现了一款通用的软件维护控制器;星载软件重构网络通过SpaceWire路由器连接大容量... 详细信息

针对航天器寿命延长与功能复杂度提升带来的对软件在轨重构和升级的迫切需求,基于SpaceWire设计了一种对星载软件升级与重构进行统一管理的网络,并设计实现了一款通用的软件维护控制器;星载软件重构网络通过SpaceWire路由器连接大容量存储模块以及星载计算机、载荷处理器等需要进行软件重构的终端设备,大容量存储器作为共享的存储资源池,用于接收各类星载设备的重构和升级软件程序,直接将软件程序通过SpaceWire分发到相应的设备,软件维护控制器位于终端设备内部,对软件重构数据进行统一格式封装,支持软件升级数据的片段化更新、软件ECC编码存储、软件APP切换控制等功能,解决星载软件升级缺乏统一操作流程、缺乏通用通信协议、缺乏高可靠设计支持的困境,并且该控制器采用抗辐射加固ASIC设计,满足宇航使用环境要求,为实现星载软件的灵活、便捷在轨重构奠定基础。

关键词： SpaceWire 星载软件星载计算机大容量存储软件重构软件维护控制器

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