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缓冲行走一体式月面探测器性能分析与优化
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作者 何天宇 董洋 +2 位作者 周士明 赵军鹏 王春洁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2547-2556,共10页
针对缓冲行走一体式月面探测器将着陆缓冲与月面行走功能融为一体,导致设计优化困难的问题,提出一种综合考虑缓冲特性和行走特性的性能分析与优化方法。根据月面探测器着陆腿的功能需求,设计了构型为RUP-2RUPS的冗余自由度并联机构,并... 针对缓冲行走一体式月面探测器将着陆缓冲与月面行走功能融为一体,导致设计优化困难的问题,提出一种综合考虑缓冲特性和行走特性的性能分析与优化方法。根据月面探测器着陆腿的功能需求,设计了构型为RUP-2RUPS的冗余自由度并联机构,并建立其参数化模型,该构型可通过运动副生效或失效实现缓冲和行走2种功能的构型切换。结合全因子实验方法分析月面探测器的两功能运动学特性与动力学特性,依据月面复杂着陆和行走工况,给出综合优化的目标函数和约束条件。在敏感度分析的基础上,利用随优化过程更新的全工况响应面模型与非劣排序遗传算法,完成月面探测器着陆腿构型参数的优化。所提方法在提高运算效率的同时,保证了每轮优化均能筛选出当前构型的最恶劣着陆工况,并计算其极限值。优化后,最大有效工作空间增加了8.7%,抗翻倒性能最小值提高了4.0%,抗底面触月性能最小值提高了0.2%,整体性能更优。 展开更多
关键词 面探测器 运动学分析 动力学分析 响应模型 优化设计
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超大面阵红外焦平面探测器杜瓦热机结构研究(内封面文章)
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作者 张阳 莫德锋 +3 位作者 李俊 石新民 范崔 李雪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期9-17,共9页
针对拼接式超大面阵红外焦平面探测器杜瓦封装性能要求,采用基于精密垫片的三点可调式模块结构,设计了多点耦合高导热柔性冷链结构和低应力高均温的SiC冷平台结构,并开展了探测器模块精密拼接、超大规模面阵焦面温度均匀性、大杜瓦组件... 针对拼接式超大面阵红外焦平面探测器杜瓦封装性能要求,采用基于精密垫片的三点可调式模块结构,设计了多点耦合高导热柔性冷链结构和低应力高均温的SiC冷平台结构,并开展了探测器模块精密拼接、超大规模面阵焦面温度均匀性、大杜瓦组件低冷损、超大冷平台组件力学可靠性等关键技术研究。利用2 k×2 k红外探测器模块以3×3的阵列拼接,组件总规模达到6 k×6 k,利用液氮制冷采集了9个模块的温度,温度均匀性为±0.45 K,模块拼接后焦平面阵列平面度优于±10μm,在外壳为室温时获得超大杜瓦组件的漏热为7.53 W。对大组件开展的力学试验表明,XYZ三方向最低基频为557 Hz,经9 grms随机振动后,组件功能正常,未发生明显变化,满足工程化应用需求。 展开更多
关键词 超大阵红外探测器 杜瓦封装 热机械结构
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月面探测器月夜生存方法研究 被引量:3
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作者 雷英俊 张明 +1 位作者 付林春 金波 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1333-1338,共6页
提出一种月面探测器月夜生存方法,将探测器月面模式分为月昼工作模式和月夜休眠模式,并设计实现两种模式间的可靠转换。在月夜休眠模式将探测器设备断电解决无光照无太阳阵功率的问题;利用放射性同位素热源解决月夜期间探测器的热源问题... 提出一种月面探测器月夜生存方法,将探测器月面模式分为月昼工作模式和月夜休眠模式,并设计实现两种模式间的可靠转换。在月夜休眠模式将探测器设备断电解决无光照无太阳阵功率的问题;利用放射性同位素热源解决月夜期间探测器的热源问题,保证设备的存储温度;通过设计休眠光照唤醒和休眠定时时钟唤醒两种冗余设计方法实现探测器两种模式的转换。该方法已通过试验验证,可以为其他深空探测任务提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 面探测器 月夜生存 休眠和唤醒 放射性同位素
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月面探测器月夜休眠自主唤醒方法 被引量:3
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作者 雷英俊 张明 +1 位作者 金波 马亮 《航天器工程》 2014年第6期13-16,共4页
提出一种月面探测器休眠自主唤醒方法:月夜来临时通过地面控制对月面探测器所有设备进行休眠操作;月昼来临时靠太阳光触发唤醒功能,由休眠唤醒电路自主发送指令唤醒探测器,解决月面探测器安全可靠度过月夜的能源供给问题。该方法已通过... 提出一种月面探测器休眠自主唤醒方法:月夜来临时通过地面控制对月面探测器所有设备进行休眠操作;月昼来临时靠太阳光触发唤醒功能,由休眠唤醒电路自主发送指令唤醒探测器,解决月面探测器安全可靠度过月夜的能源供给问题。该方法已通过在轨验证,可为其他深空探测任务提供参考。 展开更多
关键词 面探测器 月夜 休眠唤醒
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轻重离子焦面探测器性能的在束检验 被引量:1
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作者 程业浩 李民 +5 位作者 万裕德 路秀琴 赵葵 郭继宇 李志常 姜承烈 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期79-82,共4页
用核反应 ̄(197)Au( ̄(12)C, ̄(12)C), ̄(12)C( ̄(12)C, ̄(12)C)和 ̄(27)Al( ̄(12)C,X)的反应产物对探测器的位置、能量和粒子分辨作了在束检验。实验结果为:该探测器的第一位... 用核反应 ̄(197)Au( ̄(12)C, ̄(12)C), ̄(12)C( ̄(12)C, ̄(12)C)和 ̄(27)Al( ̄(12)C,X)的反应产物对探测器的位置、能量和粒子分辨作了在束检验。实验结果为:该探测器的第一位置灵敏探测器的位置分辨好于2mm;能量损失和剩余能量探测器的能量分辨分别为5.6%和7.1%;总能量的能量分辨为3.7%。 ̄(13)C和 ̄(12)C离子, ̄(11)C和 ̄(12)C离子可以很好地分开。该探测器的各项指标,已接近国际上同类探测器的水平。 展开更多
关键词 面探测器 在束检验 能量分辨率
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月面探测器燃料电池应用的初步研究 被引量:3
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作者 任德鹏 李青 彭松 《深空探测学报》 2017年第6期552-556,共5页
燃料电池是一种高效的清洁能源,早在20世纪60年代就成功应用于美国载人登月工程中。我国对燃料电池的研究工作开展较早,当前已初步具备了研发航天器燃料电池的技术能力,但由于燃料电池属于一次性能源,使其应用一直受限于航天领域,近年... 燃料电池是一种高效的清洁能源,早在20世纪60年代就成功应用于美国载人登月工程中。我国对燃料电池的研究工作开展较早,当前已初步具备了研发航天器燃料电池的技术能力,但由于燃料电池属于一次性能源,使其应用一直受限于航天领域,近年来我国新型航天器的研发为燃料电池提供了新的应用背景。在调研分析的基础上,提出了一种使用氢氧燃料电池作为月面探测器主电源的配置方案,通过与传统供电方案的综合比较总结了燃料电池的优点,并归纳了后续应用的关键技术和解决途径,为燃料电池在我国航天领域的应用提供了一种新思路。 展开更多
关键词 面探测器 燃料电池 应用研究
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LNL的反冲质量谱仪的新型焦面探测器——PS-PPAC
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作者 李志常 A.Andrighetto +2 位作者 C.Signrini L.Muller F.Soramel 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期9-13,共5页
在意大利 L NL实验室 ,研制了两种新型反冲质量谱仪 (RMS)焦面探测器 :灵敏面积均为70 mm× 140 mm的 Padova型和 Argonne型位置灵敏 -平板雪崩计数器 (PS- PPAC)。详细描述了紧密结构的特点及主要特性 ,各自的性能测试方法及结果... 在意大利 L NL实验室 ,研制了两种新型反冲质量谱仪 (RMS)焦面探测器 :灵敏面积均为70 mm× 140 mm的 Padova型和 Argonne型位置灵敏 -平板雪崩计数器 (PS- PPAC)。详细描述了紧密结构的特点及主要特性 ,各自的性能测试方法及结果。对α源 (能量为 5 .5 Me V) ,Padova型 PPAC的 X、Y位置分辨分别为 1.0和 0 .8mm,对应的探测效率分别为 4 9%和 85 % ,Argonne型 PPAC的 X、Y位置分辨分别为 1.8和 1.0 mm,对应的探测效率分别为 12 .7%和 4 .5 %。 展开更多
关键词 面探测器 平板雪崩计数器 位置分辨 探测效率 LNL 反冲质量谱仪 结构
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北京G120型Q3D磁谱仪焦面探测器系统
8
作者 李志常 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期385-392,共8页
根据 HI- 13串列加速器及 Q3D磁谱仪的特点和物理研究课题的要求 ,提出了与谱仪配用的焦面探测器的重要技术性能的要求。对磁谱仪和焦面探测器的联合系统的离子鉴别方法予以较详细的讨论。提出了模型设计的参数 ,并估算了各种可能的贡... 根据 HI- 13串列加速器及 Q3D磁谱仪的特点和物理研究课题的要求 ,提出了与谱仪配用的焦面探测器的重要技术性能的要求。对磁谱仪和焦面探测器的联合系统的离子鉴别方法予以较详细的讨论。提出了模型设计的参数 ,并估算了各种可能的贡献及最后可获得的性能及修正方法。最后给出了运行中的轻、重离子探测器的性能的实验结果。 展开更多
关键词 北京G120型Q3D磁谱仪 面探测器系统 串列加速器 粒子鉴别 核物理实验设备 离子探测器
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DI型64×64元InSb焦面探测器CADI注入方式的研究
9
作者 王巍 《航空兵器》 2001年第4期30-33,共4页
研究了一种直接注入(DI)型64×64元InSb焦面探测器的电流辅助注入(CADI)工作方式,对CADI注入方式进行了分析,并同DI方式进行了比较。经研究发现:将两种注入方式结合使用,可以发挥各自的特长,弥补彼此的不足,从而提高现有焦面探测器... 研究了一种直接注入(DI)型64×64元InSb焦面探测器的电流辅助注入(CADI)工作方式,对CADI注入方式进行了分析,并同DI方式进行了比较。经研究发现:将两种注入方式结合使用,可以发挥各自的特长,弥补彼此的不足,从而提高现有焦面探测器的性能。最后,对两种注入方式结合使用的情况作了一些讨论。 展开更多
关键词 读出电路 红外焦平阵列 直接注入 电流辅助注入 DI型InSb焦面探测器 CADI方式
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轻重离子焦面探测器系统 被引量:2
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作者 万裕德 李忠珍 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期83-87,共5页
经改进后的轻重离子焦面探测器系统(长500mm)已通过束流检验并用于核物理实验中。在串列加速器上,以66MeV ̄(12)C束流,测得该系统的位置分辨为1.3mm;ΔE探测器的能量分辨约为6%;剩余能量E探测器的能量分... 经改进后的轻重离子焦面探测器系统(长500mm)已通过束流检验并用于核物理实验中。在串列加速器上,以66MeV ̄(12)C束流,测得该系统的位置分辨为1.3mm;ΔE探测器的能量分辨约为6%;剩余能量E探测器的能量分辨约为7%;总能量分辨约为3.4%。另外还进行了粒子鉴别试验。 展开更多
关键词 电离室 粒子鉴别 面探测器
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上海光源面探测器图像数据获取与处理系统设计
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作者 杨凡 张招红 +1 位作者 郑丽芳 薛松 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第4期400-403,407,共5页
介绍了上海光源实验站面探测器图像数据的获取与处理系统设计。该系统应用Python语言及相关功能模块,实现了图像矩阵的获取、图像数据的处理和图像界面的显示。小角散射(SAXS)实验表明,该系统具有散射图像噪声去除、散射中心定位等核心... 介绍了上海光源实验站面探测器图像数据的获取与处理系统设计。该系统应用Python语言及相关功能模块,实现了图像矩阵的获取、图像数据的处理和图像界面的显示。小角散射(SAXS)实验表明,该系统具有散射图像噪声去除、散射中心定位等核心功能。测试结果表明,该系统不仅完善了现有光束线站的控制和数据获取系统,而且为开展多种实验方法的图像在线处理打下了基础。 展开更多
关键词 PYTHON语言 EPICS 面探测器 数据获取 图像处理 图形用户界
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西安光机所发明“一种焦面探测器精密热控机构”获专利授权
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《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1509-1509,共1页
高性能空间相机或空间望远镜在不同工作模式和工作环境下,其工作温度要求不同。如在成像和观测时需其焦面制冷到较低温度(-50℃~-150℃等)而在某些测试模式下,需要探测器工作在常温环境(如10℃~40℃等)。
关键词 面探测器 专利授权 机构 热控 发明 光机 西安 常温环境
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日本首颗月面探测器最早2019年升空
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《航天器工程》 北大核心 2016年第4期140-140,共1页
据腾讯网2016年5月19日报道,日本首个月球表面探测器已开始研制,最早将于2019年发射升空.卫星质量约130kg,由三菱电机公司、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)以及日本多所大学共同开发,将研制高着陆性能卫星,力争着陆时位置误差在100m... 据腾讯网2016年5月19日报道,日本首个月球表面探测器已开始研制,最早将于2019年发射升空.卫星质量约130kg,由三菱电机公司、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)以及日本多所大学共同开发,将研制高着陆性能卫星,力争着陆时位置误差在100m左右,预计费用约1.7亿美元.探测器采用日本Epsilon火箭发射,将用光学摄像头拍摄月球表面,识别环形山,然后与日本“月女神”探测器进行对照,从而推断着陆位置. 展开更多
关键词 面探测器 日本 升空 研究开发机构 三菱电机公司 卫星质量 着陆性能 火箭发射
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面阵探测器连续扫描成像光学系统 被引量:14
14
作者 于洋 王世勇 +2 位作者 蹇毅 陈珺 代具亭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期110-114,共5页
研制了一套用于面阵探测器360°连续扫描成像的红外光学系统。该光学系统包含了一个无光焦度的望远镜、一个方位补偿摆镜及一个二次成像物镜,采用了制冷型面阵红外探测器。引入了方位补偿摆镜,按二倍角关系朝相反方向摆动,解决了面... 研制了一套用于面阵探测器360°连续扫描成像的红外光学系统。该光学系统包含了一个无光焦度的望远镜、一个方位补偿摆镜及一个二次成像物镜,采用了制冷型面阵红外探测器。引入了方位补偿摆镜,按二倍角关系朝相反方向摆动,解决了面阵探测器连续扫描中的成像拖尾与模糊问题。采用了像方扫描方式,使得摆镜通光尺寸由物方扫描的大约40 mm×220 mm缩减至目前14 mm×22 mm,摆镜质量减轻了95%以上,摆动频率可达100 Hz,使系统可在1 s内完成对360°方位的扫描成像。系统结构简洁紧凑,共由八片透镜以及一片反射镜组成,像质接近衍射限。实验室测试结果表明:方位补偿摆镜固定时,对小圆靶成像有明显拖尾成长条状;而开启摆镜摆扫之后,小圆靶成像清晰无变形,成像效果接近凝视型。 展开更多
关键词 像方扫描 探测器 360°连续扫描 方位补偿 消模糊
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面阵探测器相连缺陷元识别定位 被引量:6
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作者 侯治锦 傅莉 +4 位作者 司俊杰 王巍 吕衍秋 鲁正雄 王锦春 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期208-213,共6页
面阵探测器相连缺陷元的光电信号与正常元基本相同,因此采用现有面阵测试方法无法识别相连缺陷元.针对相连缺陷元的特点,提出了借助改变面阵探测器光电响应的方法来实现相连缺陷元的识别定位.实验结果表明,该方法使面阵探测器分为两个... 面阵探测器相连缺陷元的光电信号与正常元基本相同,因此采用现有面阵测试方法无法识别相连缺陷元.针对相连缺陷元的特点,提出了借助改变面阵探测器光电响应的方法来实现相连缺陷元的识别定位.实验结果表明,该方法使面阵探测器分为两个不同透过率探测单元,多元相连缺陷元响应电压是相对应的两个不同透过率探测单元响应电压之和的平均值.采用MATLAB软件对测试数据进行分析处理,分析结果清晰给出缺陷元诸如个数、形状和位置等详细信息.采用本方法面阵探测器相连缺陷元可以被显著识别定位.研究结果为今后的面阵探测器评测与可靠性提高提供了参考. 展开更多
关键词 探测器 相连缺陷元识别 缺陷元定位 缺陷 红外
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InSb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征研究 被引量:5
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作者 侯治锦 傅莉 +3 位作者 鲁正雄 司俊杰 王巍 吕衍秋 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期325-331,350,共8页
通过基于正性光刻胶的不同像元尺寸铟柱阵列及器件制备,研究In Sb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征.分别研制了像元尺寸为50μm×50μm、30μm×30μm、15μm×15μm的面阵探测器的铟柱阵列,并制备出In Sb面阵探测器,利用高倍... 通过基于正性光刻胶的不同像元尺寸铟柱阵列及器件制备,研究In Sb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征.分别研制了像元尺寸为50μm×50μm、30μm×30μm、15μm×15μm的面阵探测器的铟柱阵列,并制备出In Sb面阵探测器,利用高倍光学显微镜和焦平面测试系统对制备的芯片表面形貌、器件连通性及性能进行了检测与分析.研究结果表明:当像元尺寸为50μm×50μm时,芯片表面形貌和器件连通性测试结果较好;随着像元尺寸减小,芯片表面会出现铟柱相连或铟柱缺失缺陷,器件连通性测试结果与表面形貌相吻合.铟柱相连缺陷是由光刻剥离时残留铟渣引起的铟相连造成;铟柱缺失缺陷是由光刻时残留光刻胶底膜引起的铟柱缺失造成.器件相连缺陷元的响应电压与正常元基本相同,缺失缺陷元的响应电压基本为0,其周围最相邻探测单元响应电压相比正常元增加了约25%.器件缺陷元的研究结果,对通过优化探测器制作水平提升其性能具有重要参考意义. 展开更多
关键词 探测器 铟柱缺陷 铟柱阵列 缺陷
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行星表面巡视探测器遥操作技术研究 被引量:15
17
作者 李群智 宁远明 +1 位作者 申振荣 贾阳 《航天器工程》 2008年第3期29-35,共7页
行星表面巡视探测器的遥操作,是整个行星遥科学探测过程的重要组成部分。文章首先对遥操作的基本概念和行星表面巡视探测器遥操作的基本特性做了初步的分析,然后对成功发射到月球和火星表面并进行巡视探测的8个巡视探测器进行了归纳与总... 行星表面巡视探测器的遥操作,是整个行星遥科学探测过程的重要组成部分。文章首先对遥操作的基本概念和行星表面巡视探测器遥操作的基本特性做了初步的分析,然后对成功发射到月球和火星表面并进行巡视探测的8个巡视探测器进行了归纳与总结,最后对行星表面巡视探测器的遥操作技术进行了总结与展望,并建议在我国首次登陆的月面巡视探测器上采用以遥操作为主,同时设置遥操作加半自主的操作模式。 展开更多
关键词 行星表 巡视探测器 遥操作 巡视探测器
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基于APD面阵探测器的非扫描激光主动成像雷达 被引量:6
18
作者 陈德章 张华 +5 位作者 冷杰 高建波 路英宾 陶刚 郭嘉伟 李萧 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期775-778,共4页
为了获得目标区域的高精度3-D距离图像,采用自研带读出电路的雪崩光电二极管(APD)面阵探测器组件,研制了一台非扫描激光主动成像雷达。雷达采用波长1.064μm脉冲激光泛光照射目标区域,APD面阵探测器组件接收目标漫反射激光回波信号,经... 为了获得目标区域的高精度3-D距离图像,采用自研带读出电路的雪崩光电二极管(APD)面阵探测器组件,研制了一台非扫描激光主动成像雷达。雷达采用波长1.064μm脉冲激光泛光照射目标区域,APD面阵探测器组件接收目标漫反射激光回波信号,经信息处理获得目标区域3-D距离图像,对典型目标开展了3-D成像实验研究。结果表明,所研制的非扫描激光主动成像雷达可获得较好的目标区域3-D距离图像,成像距离达1.2km,距离分辨率为0.45m,成像帧频为20Hz。基于APD面阵探测器组件的非扫描激光主动成像雷达技术取得突破。 展开更多
关键词 成像系统 非扫描激光成像雷达 雪崩光电二极管探测器 3维距离图像
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面阵激光雷达在空间站对接场景中的探测仿真与点云匹配研究
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作者 胡昕旸 李铭 +5 位作者 马英杰 刘鸿彬 沈佳毅 王凤香 黄庚华 舒嵘 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期33-47,共15页
设计了一种基于面阵单光子激光雷达的稀疏光子仿真模型和点云匹配方法,并结合匹配结果进行点云匹配效果影响因素分析。以空间交会对接为应用场景,选取天和核心舱模型为目标,依据对接任务的探测需求及激光雷达系统硬件设计参数,搭建了适... 设计了一种基于面阵单光子激光雷达的稀疏光子仿真模型和点云匹配方法,并结合匹配结果进行点云匹配效果影响因素分析。以空间交会对接为应用场景,选取天和核心舱模型为目标,依据对接任务的探测需求及激光雷达系统硬件设计参数,搭建了适用于不同探测条件的仿真模型。该模型不仅能够准确模拟实际的探测过程,而且能够生成具有代表性的高保真度点云数据,充分反映目标的空间分布和几何特征。在点云匹配中,提出了一种基于动态匹配权重因子和非线性目标函数优化的精配准方法。该方法较迭代最近点方法及其变体匹配精度提升25%,较深度学习方法匹配效率提升45%,实现高匹配精度和高匹配效率的平衡。此外,还探讨了视场角和面阵规模对点云稀疏性及匹配精度的影响,研究发现,合理选择视场角设置可以有效平衡精度与系统复杂度;在选择阵列规模时应综合考虑实际应用需求与成本效益,以优化系统性能。该研究为应用于空间站交会对接任务中的激光雷达系统设计与优化提供理论支持和技术参考。 展开更多
关键词 激光雷达 探测器 空间站对接 仿真建模 点云匹配
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红外面阵探测器用于全方位搜索的一种新方法 被引量:5
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作者 管志强 陈钱 +2 位作者 顾国华 钱惟贤 胡永生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期150-155,共6页
本文提出的基于红外面阵焦平面探测器的红外搜索跟踪系统与基于红外线线阵焦平面探测器的相比,其结构简单、成本低且具有自动搜索、跟踪和确认威胁目标的功能。本文重点论证了在全方位红外警戒系统中使用面阵探测器的可行性;在该分析的... 本文提出的基于红外面阵焦平面探测器的红外搜索跟踪系统与基于红外线线阵焦平面探测器的相比,其结构简单、成本低且具有自动搜索、跟踪和确认威胁目标的功能。本文重点论证了在全方位红外警戒系统中使用面阵探测器的可行性;在该分析的基础上,给出了该系统的图像退化模型;论证了在全方位搜索系统中,目标检测算法的处理思路,并分析了使用面阵探测器的优势。并且通过实验结果,证明基于面阵探测器的红外搜索系统是具有和线阵系统相当的目标探测距离,可以检测出信噪比在2左右的目标;并且在背景杂波处理上,在一定程度上优于线阵探测器。 展开更多
关键词 光电子学与激光技术 红外技术 红外搜索跟踪系统 IRST 探测器
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