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我国首次!航天器在轨泄漏碰撞定位试验成功开展!

时间:2020年05月29日 信息来源:本站原创 点击:302 字体:

5月29日,我国新一代载人飞船试验船返回舱举行了开舱仪式,试验船搭载的航天器在轨泄漏碰撞检测系统将安全出舱。试验船在轨运行期间,该系统成功开展了我国首次航天器在轨泄漏、碰撞定位试验,后续,航天科技集团五院总环部的研制人员还将对系统15次在轨试验积累的2TB数据进行分析研究。


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宇宙中存在很多高速运动的微小碎片,一旦与航天器发生碰撞,可能会击穿航天器威胁航天员生命安全。航天器在轨泄漏碰撞检测系统技术负责人綦磊介绍,该系统可实时监测航天器在轨泄漏碰撞等结构健康状态,“就像人的皮肤在受到碰撞或损伤后,神经系统会感知并汇报这一信息一样,泄漏碰撞检测系统就像航天器的神经系统,可实时感知航天器结构上的微小变化,并将结果及时反馈,为航天员的生命安全和航天器的稳定运行保驾护航。”
新一代载人飞船试验船碰撞泄漏检测系统由1台主机及8颗高灵敏度声发射传感器组成,可实时监测载人飞船舱壁内的微弱声信号,实现有用信号提取、数据存储等功能。碎片碰撞及舱体气体泄漏会产生声波,系统根据声波到达各传感器的时间差,计算碰撞或泄漏位置;根据声波能量大小判断碰撞及泄漏程度。

 

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▲ 碰撞泄漏检测系统主机

 

如果说主机和传感器构成了载荷的“身躯”,那么具有中国自主知识产权的“自寻峰、自适应门限定位算法”就是其“思想”,该“思想”的最大优点是适用范围广泛,算法无需根据每次碰撞、泄漏事件进行参数调整,可实现事件能量值10个数量级的自主调整,无需人员参与。

 

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▲ 自寻峰、自适应门限定位算法

 

总环部从2012年开始,开展了基于声学原理的航天器在轨碰撞及泄漏技术攻关。目前,研制人员已在微弱声信号提取、碰撞泄漏定位、高灵敏度声阵列传感器设计等方面取得技术突破。针对航天器舱体碰撞泄漏、管路泄漏等情况,开发了一系列产品。除此次搭载的航天器在轨泄漏碰撞检测系统外,还成功研制出了压力变化检漏仪、非接触式可视化超声检漏仪、面阵列式可视化泄漏碰撞检测系统等。

 

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▲ 面阵列式可视化泄漏碰撞检测系统

 

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▲ 64阵元微阵列传感器

 

未来,航天器碰撞泄漏检测“家族”将为航天器提供实时的“健康体检”,提前发现“结构健康隐患”,并提供一系列解决方案,助力航天员及时处理突发状况,保证生命安全。



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