空間行波管自動(dòng)測(cè)試與智能調(diào)試技術(shù)的詳細(xì)資料說(shuō)明
資料介紹
作為航天產(chǎn)品,系統(tǒng)和用戶對(duì)空間行波管提出了非常高的要求,這不僅包括產(chǎn)品性能追求極致,同時(shí)也需要提供客觀、完整、高效和規(guī)范的數(shù)據(jù)包。本文從自動(dòng)測(cè)試技術(shù)出發(fā)探討了自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)框架,建立了規(guī)范、科學(xué)的測(cè)試方法和數(shù)據(jù)管理體系,后續(xù)期望與用戶單位和制管單位一起進(jìn)一步完善,從而形成行業(yè)規(guī)范,進(jìn)而建立標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),本文還研究了基于多目標(biāo)優(yōu)化算法的智能調(diào)試技術(shù),可進(jìn)一步發(fā)掘產(chǎn)品性能,使器件工作在最佳狀態(tài)。
1. 引言
空間行波管作為衛(wèi)星通訊和星載轉(zhuǎn)發(fā)器的關(guān)鍵部件,是衛(wèi)星系統(tǒng)最核心的系統(tǒng)單機(jī),負(fù)責(zé)微波信號(hào)的放大、轉(zhuǎn)發(fā)、傳輸?shù)裙δ???臻g行波管是性能指標(biāo)要求很高的電真空器件[1-7],主要表現(xiàn)在:1)空間行波管體積小重量輕,輸出功率與質(zhì)量比 (W/kg)要求高;2)大量用于通迅,線性度要求高;3)工作時(shí)間長(zhǎng),需連續(xù)工作至少15年,且無(wú)法更換,穩(wěn)定性要求高;4)衛(wèi)星上能源有限,效率要求高;5)工作環(huán)境溫度跨度大,-180~120℃,真空環(huán)境散熱困難;6)在隨衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中會(huì)伴隨強(qiáng)烈的沖擊和振動(dòng),上升加速度高達(dá)5-10G,結(jié)構(gòu)可靠性要求高。由于空間行波管需要在如此極端復(fù)雜的條件下正常工作,因此用戶單位對(duì)產(chǎn)品性能提出了極高的要求,主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:1)為配合航天科技集團(tuán)提出的“產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性數(shù)據(jù)包管理”理念,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)、試驗(yàn)等實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,要求形成和產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性相關(guān)的文件與記錄的集合,即客觀、完整的數(shù)據(jù)包;2)隨著應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,應(yīng)用系統(tǒng)的不斷升級(jí),對(duì)其各性能參數(shù)提出了更高的要求,產(chǎn)品性能追求極致,如長(zhǎng)壽命、高可靠、高效率、高線性度等。我們針對(duì)上述兩方面的需求,進(jìn)行了一些相關(guān)研究,包括:1)自動(dòng)測(cè)試技術(shù),該技術(shù)擬建立準(zhǔn)確、規(guī)范、科學(xué)的全電參數(shù)測(cè)試方法和測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系,期望與用戶單位和制管單位一起探討行業(yè)規(guī)范,進(jìn)而形成標(biāo)準(zhǔn);2)智能調(diào)試技術(shù),該技術(shù)以空間行波管各極工作電壓為決策變量,根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的適應(yīng)值,基于復(fù)雜參量多目標(biāo)優(yōu)化算法相應(yīng)地調(diào)整空間行波管的工作條件,迭代循環(huán),以實(shí)現(xiàn)智能搜索空間行波管在整個(gè)工作頻帶內(nèi)的最佳工作點(diǎn),可進(jìn)一步發(fā)掘產(chǎn)品性能,使器件工作在最佳狀態(tài)。以上研究可以在空間行波管研制生產(chǎn)過(guò)程中將研制人員從重復(fù)、繁瑣的工作中解放出來(lái),從而更多地關(guān)注產(chǎn)品設(shè)計(jì)。同時(shí),可極大的提高生產(chǎn)效率,避免了人為誤差,確保了產(chǎn)品數(shù)據(jù)包的客觀性、完整性、高效性和規(guī)范性。
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