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我國首次!航天器在軌泄漏碰撞定位試驗成功開展!

時間:2020年05月29日 信息來源:本站原創 字體:

5月29日,我國新一代載人飛船試驗船返回艙舉行了開艙儀式,試驗船搭載的航天器在軌泄漏碰撞檢測系統將安全出艙。試驗船在軌運行期間,該系統成功開展了我國首次航天器在軌泄漏、碰撞定位試驗,后續,航天科技集團五院總環部的研制人員還將對系統15次在軌試驗積累的2TB數據進行分析研究。


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宇宙中存在很多高速運動的微小碎片,一旦與航天器發生碰撞,可能會擊穿航天器威脅航天員生命安全。航天器在軌泄漏碰撞檢測系統技術負責人綦磊介紹,該系統可實時監測航天器在軌泄漏碰撞等結構健康狀態,“就像人的皮膚在受到碰撞或損傷后,神經系統會感知并匯報這一信息一樣,泄漏碰撞檢測系統就像航天器的神經系統,可實時感知航天器結構上的微小變化,并將結果及時反饋,為航天員的生命安全和航天器的穩定運行保駕護航?!?br/>新一代載人飛船試驗船碰撞泄漏檢測系統由1臺主機及8顆高靈敏度聲發射傳感器組成,可實時監測載人飛船艙壁內的微弱聲信號,實現有用信號提取、數據存儲等功能。碎片碰撞及艙體氣體泄漏會產生聲波,系統根據聲波到達各傳感器的時間差,計算碰撞或泄漏位置;根據聲波能量大小判斷碰撞及泄漏程度。

 

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▲ 碰撞泄漏檢測系統主機

 

如果說主機和傳感器構成了載荷的“身軀”,那么具有中國自主知識產權的“自尋峰、自適應門限定位算法”就是其“思想”,該“思想”的最大優點是適用范圍廣泛,算法無需根據每次碰撞、泄漏事件進行參數調整,可實現事件能量值10個數量級的自主調整,無需人員參與。

 

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▲ 自尋峰、自適應門限定位算法

 

總環部從2012年開始,開展了基于聲學原理的航天器在軌碰撞及泄漏技術攻關。目前,研制人員已在微弱聲信號提取、碰撞泄漏定位、高靈敏度聲陣列傳感器設計等方面取得技術突破。針對航天器艙體碰撞泄漏、管路泄漏等情況,開發了一系列產品。除此次搭載的航天器在軌泄漏碰撞檢測系統外,還成功研制出了壓力變化檢漏儀、非接觸式可視化超聲檢漏儀、面陣列式可視化泄漏碰撞檢測系統等。

 

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▲ 面陣列式可視化泄漏碰撞檢測系統

 

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▲ 64陣元微陣列傳感器

 

未來,航天器碰撞泄漏檢測“家族”將為航天器提供實時的“健康體檢”,提前發現“結構健康隱患”,并提供一系列解決方案,助力航天員及時處理突發狀況,保證生命安全。




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