- 张龙;倪润立;顾荃莹;黄美丽;赵峭;宋江波;王瑶;
概述了硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星的设计方案、各系统的组成及主要技术指标。总结了卫星的技术特点和解决方案,包括高能准直型X射线成像技术、X射线源定位技术、惯性空间定向下的多观测模式设计技术、无固定对地面的测控数传技术、适应载荷长期工作的自主安全设计等,实现了对长期惯性空间定向观测卫星的总体方案设计。
2018年05期 v.27;No.132 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 777K] [下载次数：226 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：152 ] - 顾荃莹;潘腾;倪润立;张龙;梁中坚;
硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星在轨长期连续观测、全天球任意姿态指向、观测目标频繁切换、观测载荷工作温度要求高等多任务、多约束的特点,使卫星的功能设计和传统卫星不同。为确保卫星好用、易用、安全、可靠,HXMT卫星从任务需求和特殊要求出发,以系统化、模块化的设计思路,遵循可交互性、可服务性、开放性的原则,设计了12种系统级在轨自主功能,其中9种为全新设计。卫星在轨运行结果表明:各项自主功能在轨应用效果良好,满足了用户对于卫星长期在轨运行高观测效率、高可靠、高自主、数据下传及时、使用简便灵活的需求。
2018年05期 v.27;No.132 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：482 ] - 顾荃莹;倪润立;张志强;戴孟瑜;
硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星飞行程序设计具有在轨使用模式复杂、载荷需求约束多、在轨工作状态多且多系统多组合耦合、在轨自主管理功能应用与飞行事件操作流程耦合等特点。卫星在轨测试内容多、约束多、耦合强,因此在飞行程序设计中重点开展了入轨段程序时序评估和改进,观测模式、自主功能的应用设计,在分析设计需求约束并提取能够有效覆盖验证全部正常功能和工作状态的系统组合形式基础上,进行飞行事件编排优化。HXMT卫星在轨验证结果表明:卫星在轨运行良好,各飞行事件有序开展,飞行程序设计合理有效。
2018年05期 v.27;No.132 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1230K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：182 ] - 元勇;赵元清;李佳宁;董振辉;穆强;
硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星用于实现宽能区X射线高灵敏度和空间分辨率巡天成像。针对HXMT卫星载荷种类多、工作状态多样、卫星数据信息传递实时性和同步性要求高的特点,分析了卫星数据信息链的基本过程,设计了卫星数据信息链系统。通过采取冗余设计、容错设计等方式,保证了数据信息传递的实时性和可靠性。地面测试和在轨运行结果表明:HXMT卫星数据信息链系统运行稳定,满足卫星使用需求。
2018年05期 v.27;No.132 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2651K] [下载次数：103 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：130 ] - 李昂;赵二鑫;洪斌;张龙;
空间观测科学卫星一般会有多种观测模式,不同观测模式对卫星提出不同的构型布局需求。硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星在轨能够实现巡天、小天区、定点、伽马暴等4种主要观测模式。通过对卫星不同观测模式进行分析,得出各观测模式对构型布局设计需求,完成HXMT卫星适应多观测模式的构型布局设计。采用模块化、集成化的原理,设计服务舱+载荷舱的整星构型形式,以提高总装操作和测试的开敞性,实现并行研制;采用将望远镜背向安装在载荷舱顶板的布局方式,有效降低卫星平台对有效载荷的感生本底干扰,并屏蔽地球大气的反照本底;采用星敏感器与望远镜一体化安装布局,保证在轨望远镜光轴指向的确定精度;通过设置多维遮阳板,以减小定点和小天区扫描模式下对望远镜的空间外热流。
2018年05期 v.27;No.132 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2394K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：126 ] - 刘欣;张也弛;王晓姝;张龙;元勇;
分析了硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星及有效载荷特性,采用基于"下凹"控制策略的环境条件制定方法,有效降低有效载荷界面振动力学环境条件达57%,避免了有效载荷"过设计";提出了有效载荷部件级试验与整星级试验相结合的考核方法,避免了有效载荷"过试验"的风险;针对HXMT卫星研制特点提出了整星级环境试验方案。通过卫星系统级环境试验及在轨飞行验证表明:卫星环境条件设计正确、试验设计合理,达到了考核卫星设计的效果。
2018年05期 v.27;No.132 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2496K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：156 ] - 缪远明;赵辰;顾荃莹;罗荣蒸;
设计了硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星数字伴飞系统,具有与在轨卫星相同的运行策略和控制模型。卫星发射后,通过配置参数使地面虚拟空间中的数字孪生体卫星与现实空间中的实体卫星状态一致,可"镜像"卫星在轨状态。结合数字模型状态量丰富、可加速运行、可反复运行的特点,在数字孪生体上开展卫星状态判读、卫星控制参数优化、卫星任务方案迭代仿真,得到上注至实体卫星的飞控数据,完成了卫星的任务规划和性能改善。
2018年05期 v.27;No.132 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K] [下载次数：369 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：146 ] - 宋江波;尤睿;李昊;王瑶;赵辰;张帆;刘红薇;
结合硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星工程与科学、工程与技术融合的研制特点,采取了创新的研制管理模式,运用项目管理理论,从流程、计划、物资、风险、产品保证、成本等各方面进行了系统策划和优化控制,通过研制过程管理实践,确保了HXMT卫星研制任务圆满完成;建立了由国家航天局、中国科学院及中国航天科技集团有限公司联合参与的空间科学项目实施模式,为我国研制更高级的空间科学卫星提供了宝贵的经验。
2018年05期 v.27;No.132 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：177 ] - 王瑶;倪润立;魏红丽;韩庆龙;尤睿;李茂顺;徐鹤;张承模;
硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星产品保证遵循"识别、策划、实施、检查、改进"的基本策略,结合卫星难点、技术风险提前策划、识别关键,充分干预,总结经验、提炼创新,确保质量问题透明、归零到位;技术状态透明、控制到位;生产过程透明、把关到位;质量分析透明、持续改进到位,确保产品保证工作系统、全面、及时、规范、有效。文章对产品保证实践经验进行了探讨,可为其它航天器产品保证管理提供一定参考。
2018年05期 v.27;No.132 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 107K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：191 ] - 宫颖;高洁;师立侠;宋江波;尤睿;汪静;
针对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星多载荷、高难度、高复杂度的特点,如何确保卫星在轨的安全并可靠完成在轨科学探测任务,是卫星研制过程中必须解决的问题之一。文章在梳理卫星可靠性、安全性保证工作重点的基础上,从卫星平台继承性产品的可靠性保证、面向复杂多载荷探测目标实现的可靠性安全性设计保证,以及整星贮存可靠性保证等三个方面,介绍了HXMT卫星可靠性安全性设计与保证的各项措施,可为后续相似卫星的研制提供参考。
2018年05期 v.27;No.132 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K] [下载次数：92 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：132 ]
- 张志强;陈刚;梁中坚;李佳宁;武超;
硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星具有在轨姿态任意无固定对地面、持续高精度系统时间要求等特点,常规的统一S频段(USB)测控设计和全球定位系统(GPS)接收系统设计难以满足卫星需求。文章提出了高全向覆盖的USB测控系统与基于射频合路方案的星载全空间可见的GPS接收系统方案设计及验证方法,介绍了测控分系统设计、技术特点,并给出了地面和在轨测试验证结果。以较低研制成本,简单的在轨测控实施需求,实现了任意对地姿态条件下卫星USB子系统的可靠测控和GPS子系统的在轨连续可靠定位。
2018年05期 v.27;No.132 65-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2601K] [下载次数：100 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：126 ] - 梁中坚;高振良;胡萍;李渝昕;薛小龙;丁琳;
针对X射线科学数据全天时、种类多、数据率变化大、更高准确性和可靠性的要求,研制了硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星数据存储系统(DSS),用于实现对有效载荷和卫星平台数据的接收、处理、记录、存储以及回放。文章在给出了数据存储系统功能需求分析的基础上,对工作模式灵活多样和在轨长期工作下的高可靠性存储这两个最主要特点的设计和验证情况进行了说明。通过软件注错、辐照试验,以及在轨长期连续运行结果表明:HXMT卫星的数据存储系统灵活性高、可靠性好、运行稳定,完全满足用户需求,对HXMT卫星科学目标的实现奠定了基础,可为后续航天器数据存储系统的设计和验证提供参考。
2018年05期 v.27;No.132 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：170 ] - 柯旗;王晓磊;刘洁;傅秀涛;
为了实现硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星巡天观测、定点观测和小天区观测等在轨任务,文章提出在控制系统中采用多种姿态指向算法:对日定向慢旋、惯性定向三轴稳定、惯性定向循环小角度旋转等方法,给出了不同观测模式下具体的姿态控制算法,并从算法层面上保证了各约束条件的要求。在设计每种姿态控制算法时,除了需满足控制精度外,还实现了规避太阳或地球等约束条件。控制精度经数学仿真验证和在轨数据分析,结果表明:各个模式的指向精度和稳定度均满足总体要求。
2018年05期 v.27;No.132 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2848K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：192 ] - 梁潇;鹿瑞;孙大开;曹中祥;武延鹏;
针对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星的高精度姿态测量需求,研制了一种基于定制CCD图像传感器的甚高精度星敏感器。文章介绍了甚高精度星敏感器的总体设计,包括结构设计、电子学设计、光学设计、软件和算法设计等方面,并进行了甚高精度星敏感器的地面观星试验和在轨验证,结果表明:甚高精度星敏感器惯性姿态测量精度可达到亚角秒级,相比市场上常规星敏感器的测量精度3″～10″有了进一步的提高。
2018年05期 v.27;No.132 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 4168K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：216 ] - 张晓莉;闫亮;钱志英;
根据有效载荷硬X射线调制望远镜(HXMT)质量大且集中安装的特点及总体构型布局,提出了一种卫星结构设计方案。通过简、短、直接的主传力路径设计,多组动量轮一体化安装的高刚度支架设计,大面积、高悬臂薄壁遮阳板结构的刚度改进设计,实现了硬X射线调制望远镜的高刚度、高精度安装,提高了遮阳板结构的刚度,解决了动量轮安装点动力学响应放大的问题。经力学仿真分析、地面试验和在轨试验,验证了卫星结构设计的正确性和合理性。HXMT卫星的结构设计思路及验证方法可为后续卫星结构设计提供参考。
2018年05期 v.27;No.132 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1775K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：156 ] - 周宇鹏;赵欣;周晓云;孙腾飞;崔丽萍;严利娟;
针对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星轨道外热流环境恶劣、变化极其复杂、多载荷一体结构安装布局的热设计难点,结合天文探测卫星的轨道与姿态特点给出了其外热流分析结果和典型极端工况的选取依据,全面总结了整个型号热控研制过程中以乙烷深冷热管技术为代表的被动低温热设计特点及经验,介绍了望远镜载荷复杂凹表面传热系统的试验模拟验证方法及经验,对整星及望远镜载荷热性能的在轨飞行验证进行了总结和评价。
2018年05期 v.27;No.132 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 3324K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：190 ] - 崔丽萍;苗建印;赵欣;周宇鹏;范雨秾;李国广;李莉;
针对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星低能探测器(CCD)的散热需求,开发了一种乙烷工质深冷槽道热管。在传热性能测试设备中,采用抽真空方式,对深冷热管的传热性能及最大热流密度进行试验。结果表明:所设计的乙烷工质深冷槽道热管在-80℃时最大传热能力不小于18W·m,热管最大传热温差3.2℃,满足低能探测器晶体的散热需求;深冷槽道热管设计过程中,应考虑气液剪切力对最大传热能力计算结果的影响。该设计可为其他工质深冷槽道热管的设计提供参考。
2018年05期 v.27;No.132 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：121 ] - 董振辉;穆强;毛亮;张红军;张睿;元勇;
针对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星总线控制器(BC)端和远程终端(RT)1553B总线芯片的使用特点,提出了一种针对性的容错设计。通过上注指令,触发计算机检测总线芯片随机存取存储器(RAM)区故障范围,并根据故障情况,使用RAM备份区域替换故障区域,从而使故障芯片恢复正常。在HXMT卫星及后续遥感卫星中,对此方法进行了软件实现和验证,结果表明:该方法可灵活便捷地处理多种总线芯片RAM区故障,避免了采用传统在轨维护方法给整星安全带来的风险。
2018年05期 v.27;No.132 107-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：151 ] - 徐延庭;宫超林;胡慧君;张玉兔;邵思霈;史钰峰;宋娟;宋晓林;
X射线脉冲星导航技术为航天器真正意义上的自主导航提供了一种途径。针对该技术在轨验证问题,提出了基于微通道板(Micro-Channel Plate,MCP)的X射线脉冲星导航探测器系统的设计。系统主要由光子探头、高压配电器和综合控制器组成。光子探头采用MCP作为核心功能部件,用于X射线光子信号的接收和倍增放大。高压配电器为光子探头中MCP提供工作电压。综合控制器作为探测器的管理中心,对探测器进行综合管理。MCP探测器由硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星搭载。通过在轨测试,成功地获取了Crab脉冲星辐射脉冲轮廓,为X射线脉冲星导航技术的研究积累了经验。
2018年05期 v.27;No.132 114-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2521K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：213 ]
- 李旭芳;刘聪展;张翼飞;李正伟;路雪峰;张爱梅;张钊;金永杰;
高能望远镜是硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星的3台望远镜之一。其主要科学目标是在20～250keV能区进行巡天扫描,发现新的高能变源和已知源的新活动,同时监测伽马射线暴以及引力波暴电磁对应体。它的主探测器由18个直径为190mm的NaI(Tl)/CsI(Na)复合晶体探测器单体组成,具有5100cm2的几何面积,整体视场为5.7°×5.7°。高能望远镜在轨运行结果表明:探测器整体能量分辨率优于19%(在59.5keV时),时间分辨率和系统死时间优于6μs。
2018年05期 v.27;No.132 120-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2273K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：152 ] - 曹学蕾;姜维春;张万昌;孟斌;杨生;雒涛;顾煜栋;谭颖;
中能望远镜是硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星的3台望远镜之一,主要功能是5～30keV能区的X射线巡天及定点观测。其设计综合采用了低漏电流Si-PIN探测器技术,低噪声、高灵敏专用集成电路(ASIC)技术,以及高精度准直器技术,实现了高能量分辨率与高时间分辨率的设计要求。中能望远镜在轨运行1年多,平均能量分辨率半高宽(FWHM)优于3keV(在17.8keV时),时间分辨率为256μs,表明其性能优于能量分辨率指标FWHM 3keV(在20keV时)、时间分辨率1ms的科学分析需求。
2018年05期 v.27;No.132 127-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 3424K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：134 ] - 陈勇;崔苇苇;李炜;王娟;韩大炜;王于仨;陈田祥;张艺;杨彦佶;霍嘉;
低能望远镜是硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星上重要的科学载荷之一。它主要包括3个低能探测器机箱和1个低能电控箱,探测器采用扫式电荷器件(SCD),同时拥有良好的能量分辨率和时间分辨率,抗堆积性能突出,适合强源的能谱和时变观测。结合解调方法,还可以进行扫描成像,胜任暂现源和暴发源的发现和观测任务。低能望远镜在轨运行结果表明:仪器各项性能正常,能够满足观测需求。
2018年05期 v.27;No.132 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 2752K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：137 ] - 张爱梅;张童;李娜;王娟;杨生;
设计了硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星望远镜的主支撑结构,包括高精度上板、高强度支撑筒、可调节的支撑杆、高刚度中板及轻量化下板,可承载高能、中能和低能望远镜,具有质量小、精度高、精度稳定性好、散热好等特点。地面环境模拟试验和在轨验证结果表明:主支撑结构能够保证高能、中能和低能望远镜的指向一致,指向精度满足科学目标要求,从而证明了设计的合理性。
2018年05期 v.27;No.132 139-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2143K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：113 ] - 李小波;葛明玉;李旭芳;谭颖;杨彦佶;徐玉朋;宋黎明;
为了完成对观测源的科学分析,需要对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星进行在轨标定。利用卫星上携带的标定放射源、探测器元素活化后产生的活化线、荧光线及有谱线辐射的天体源,对探测器的增益和能量分辨率进行标定;利用Crab脉冲星的能谱完成高能、中能和低能望远镜有效面积的标定。通过HXMT卫星与射电望远镜和伽马波段望远镜对Crab脉冲星的联合观测,对时间系统进行检验。从联合计时残差对比发现,HXMT卫星的时间系统计时准确,并且高能、中能和低能望远镜的绝对时间精度优于100μs。
2018年05期 v.27;No.132 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 5442K] [下载次数：151 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：152 ]
<正>~~
2018年05期 v.27;No.132 2-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 17316K] [下载次数：163 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：61 ] - 张双南;
<正>由于地球大气对高能光子的吸收,观测天体高能辐射必须在大气层之上进行。美国于1970年发射第1颗X射线天文卫星自由号(Uhuru),实现了光子能量范围2～20 keV的X射线巡天,打开了人类观测宇宙的新窗口——空间高能天文。光子能量高于20 keV的硬X射线是研究天体高能辐射的关键波段;从20世纪90年代初开始,实现硬X射
2018年05期 v.27;No.132 13页 [查看摘要][在线阅读][下载 96K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：51 ] - 马世俊;
<正>硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星,是我国首颗根据中国科学家独特的创新理论研制的空间X射线天文卫星。HXMT卫星由国家国防科技工业局、财政部于2011年3月联合批复立项,由国家国防科技工业局民用航天科研和中国科学院战略性先导科技专项共同支持。中国空间技术研究院负责卫星抓总研制,中国科学院高能物理
2018年05期 v.27;No.132 14页 [查看摘要][在线阅读][下载 101K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：84 ] -
<正>《航天器工程》是由中国空间技术研究院总体部主办的综合性技术期刊,也是中国宇航学会飞行器总体专业委员会、中国宇航学会系统工程与项目管理专业委员会会刊,是国内全面、综合反映空间技术发展、工程研究、系统设计、集成测试和试验发展水平的代表性期刊之一,是中国科技核心期刊、中文核心期刊、中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊,面向国内外公开发行。主要读者对象是从事航天系统工程及其相关领域的科研人员、工程技术人员和管理人员,以及大专院校相关专业的教师和研究生等。
2018年05期 v.27;No.132 181页 [查看摘要][在线阅读][下载 158K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：84 ] <正>《航天器工程》主编:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《航天器工程》入编《中文核心期刊要目总览》2017年版(即第8版)之"航空、航天"类的核心期刊。该书由北京大学出版社出版。书中按《中国图书馆分类法》的学科体系,列出了78个学科的核心期刊表,并逐一对核心期刊进行了著录。著录项目包括:题名、并列题名、主办单位、创刊时间、出版周期、学科分类号、ISSN号、CN号、邮发代号
2018年05期 v.27;No.132 184页 [查看摘要][在线阅读][下载 77K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：47 ]