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中国第三代交会对接光学成像传感器研制成功
时间:2019-08-10 17:33:23 来源:科学实验在线 作者:匿名



最近,中国第一代第三代交会对接光学成像传感器研制成功。

作为传感器的研究单位,中国航天科技集团公司第五研究所502研究所始于2011年,经过四年的技术研究,完成了第三代产品的开发。新一代产品的关键技术指标已达到甚至超过国际先进水平。

“在千里之内穿针”需要一个好的“眼睛”

光学成像传感器是用于使航天器与目标飞机交会和对接的短程成像测量传感器,并且由位于航天器上的摄像机和位于目标飞机上的目标标记组成。摄像机通过对标记进行成像获得航天器与目标飞机之间的相对位置和相对姿态数据,并为两架飞机提供相对导航测量信息。

航天器和目标飞机在太空中交会和停靠,经过数十万公里的追逐,完成“穿针”动作,完成“完美的”吻,最后团结起来。它的翻译是最关键的阶段,也是最困难,最高需求和最大风险的阶段。从150米的距离到最后完成对接,光学成像传感器是唯一具有位置和姿态相对测量能力的传感器,如飞机的“眼睛”。

“如果眼睛不好,就会导致交会和对接任务的失败,甚至两架飞机的碰撞,这将严重威胁宇航员和宇宙飞船的安全。”原产品总监设计师,502光学成像传感器事业部党支部书记赵春晖表示,光学成像传感器已成为交会对接任务成功的关键单机,并且没有可能任何损失。

提高整体安全性

当两颗比子弹快约8倍的高速飞机即将在飞行中接近时,即使太阳明亮地照射,光学成像传感器的“眼睛”也不会被震动,必须给予目标飞机。目标标记拍照,并且在对照片进行实时分析之后判断距离和姿势信息。

在神舟飞船和天宫一号目标飞机的交会对接任务中,应用了第一代交会对接光学成像传感器。第二代产品目前应用于一些实验卫星,测量任务已成功完成。优秀。开发团队没有达到现状。基于前两代产品,我们专注于未来并开发出新一代产品。“太空中的太阳光强度是地球的3到5倍。飞机的”眼睛“在交会和对接时很容易被打破。 502光学成像传感器业务部总监龚德柱介绍了新技术,第三代会合对接光学成像传感器已经精制成“眼睛”,即使在强光环境下也能“看到”目标,大大提高了交会对接的可靠性。

“抗杂散光能力的提高也使得飞机交会对接的工作弧度变长,对接时间可以达到原来的2倍左右,这也使得飞机发射窗口期间有更多的选择。”原航天器控制点系统主任设计师兼502科学技术委员会副主任谢永春介绍。

此外,开发人员将第三代产品的第一次采集时间从大约10秒增加到小于1秒,数量级为——。 “这个时间就像驾驶员在驾驶后被眩光击晕以恢复正常视力的时间。”产品设计师郭少刚解释道。与此同时,第三代“眼睛”大大缩短了从目标到判断的响应时间,更好地保证了交会对接过程的安全性。

将用于天宫2号和空间站

“第三代交会对接光学成像传感器将应用于天宫二号目标飞机和中国空间站。” 502光学传感器事业部副主任王力透露。

据介绍,未来,中国空间站的空间和人员运输将更加关注交会时间,第三代产品可以很好地满足这一需求。同时,成功完成新一代产品的开发,为后续研发团队完善研发,使产品更适合当前太空任务的多样化奠定了良好的基础。 。

在航空航天领域,导航传感器分为两类:一类是神舟飞船和天宫一号目标飞机等太空服务航天器的交会和对接光学成像传感器(CRDS),以及随后的在轨灌装操作也是这类产品需要提供保护;另一种是交叉测量光学成像传感器(NLS),用于发生故障的卫星或空间碎片。

在未来,CRDS可以扩展到太空在轨服务,飞机空中加油,水下无人机交会对接等领域。目前,502正在征服的NLS技术也已成为国际研究热点,可应用于卫星在轨填充和维护服务。 “它代表了导航传感器的技术趋势,具有广阔的应用前景。”王力说。

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