科技日报:微振动传感器 让星际传播“不脱靶”

该卫星也成为我国首次开展系统级微振动对成像质量影响评估工作的卫星,空间结构微角振动是指卫星等航天器和它所搭载设备这些有效载荷的敏感轴10微弧度到10-2微弧度量级的角位移宽带高频振动

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  历经3年多的建设,近日,中国航天科技集团公司五院总体部微振动实验室正式投入使用。此前,该实验室已在高分二号卫星的微振动对成像质量影响仿真和评估工作、实践十号卫星微振动源的动态特性测试工作中发挥了重要作用,在确保型号研制工作顺利进行的同时,开拓了全新的外协任务市场,也有助于为相关领域试验应用产生更多的经济效益。

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  随着高分辨率对地观测系统专项的立项,微振动成为研制高分卫星不可跨越的关键技术问题。为解决微振动问题,早在2007年论证“十一五”研发平台时,该部就在广泛调研国内外研究发展情况的基础上,结合遥感卫星后续需求,提出了建设微振动实验室的初步设想,重点解决微振动源动态特性测量和微振动对成像质量影响物理仿真验证两个问题;并在各类预研项目技术储备基础上,提出了新的微振动实验室概念,解决微振动对成像质量影响的仿真分析和微振动系统级试验测试的问题。

《科技日报》(2018年12月03日 04版)

  2010年,该部利用实验室“微振动对成像质量影响评估系统”软件顺利完成了高分二号卫星的微振动对成像质量影响的仿真和评估工作,该卫星也成为我国首次开展系统级微振动对成像质量影响评估工作的卫星。

科技日报天津12月2日电 (记者孙玉松
通讯员刘晓艳)记者从天津大学获悉,该校李醒飞教授团队将磁流体动力学应用于微角振动传感中,通过高带宽、低噪声的微角振动信号拾取和反馈控制,结合惯性稳定平台技术,在解决长距离激光束稳定捕获、跟踪和瞄准方面取得突破,突破了国外对亚微弧度角振动测量关键技术的封锁,填补了国内空间微角振动在轨测量技术空白。日前,该团队研发的MHD微角振动传感器正式成为中国空间技术研究院核心器件空间飞行验证试验项目。

  2012年初,面对高分二号卫星对微振动隔振器进行性能对比测试的需求,实验室利用已到位的部分实验设备开展了相关测试工作。在轨测试结果表明,微振动隔振器工作正常,确保了该卫星图像质量,确保了我国首次在轨使用的微振动隔振器质量。不仅如此,实验室还利用在轨图像进一步分析了微振动对图像质量影响情况,成为我国首次开展在轨微振动对图像质量影响分析工作的机构,标志着微振动对图像质量影响这一问题实现了完美的闭环。实验室也在一次次重大任务中展示了实力。

电影《星球大战》里,炫目的激光让观众惊叹不已。但在现实世界里,各种肉眼不可分辨的角振动源直接干扰着激光的瞄准与追踪。虽然这些振动源的幅度大都在亚微弧度以下,却足以使地月间一束激光脱离飞镖靶面积大小范围,正所谓差之毫厘,谬以千里。

  然而,多个“首次”取得的好成绩并没让实验室发展的脚步慢下来。由于微振动对场地要求很高,地面必须具有足够的支撑能力,且附近不能有明显的干扰等,导致实验室场地长期无法落实。

普通人对于角度的认识,是用度来衡量的。但在更微观的世界里,1度等于60角分,即3600角秒。微弧度大约是0.2角秒,而亚微弧度则比微弧度更小。空间结构微角振动是指卫星等航天器和它所搭载设备这些有效载荷的敏感轴10微弧度到10-2微弧度量级的角位移宽带高频振动。这个振动一般是由航天器本体及其相关载荷等的运动或扰动所引起的。微振动力学环境效应幅值小、频率高,对大部分航天器不会产生明显影响。然而,高分辨率对地观测遥感卫星、深空探测遥感航天器、深空激光通信卫星等高精度航天器对姿态控制的精度和稳定性要求更高,这种微振动力学环境效应将严重影响高精度航天器本体及有效载荷的指向精度和姿态稳定度。