航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及航天設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種航天器微流星和空間微小碎片聲發(fā)射傳感器撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，主要用于空間站等載人航天器微流星和空間微小碎片撞擊預(yù)警。
【背景技術(shù)】
[0003]基于聲發(fā)射傳感器的航天器微流星和空間微小碎片撞擊快速定位技術(shù)，具有無(wú)損探測(cè)、實(shí)時(shí)響應(yīng)、輕小低功耗的突出優(yōu)勢(shì)，然而，由于聲發(fā)射傳感器對(duì)震動(dòng)響應(yīng)非常靈敏，且空間站屬于大型載人航天器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種儀器和宇航員活動(dòng)造成的干擾信號(hào)都會(huì)引起聲發(fā)射系統(tǒng)的預(yù)警響應(yīng)，這就使得該定位技術(shù)在軌驗(yàn)證可信度不高，無(wú)法確定信號(hào)是否是真實(shí)的微流星和空間微小碎片撞擊信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，結(jié)構(gòu)巧妙，使用方便。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，為開(kāi)口的箱式結(jié)構(gòu)，該開(kāi)口處用柔性壓電薄膜傳感器進(jìn)行密封，底面為傳感器安裝基板，在該傳感器安裝基板的外側(cè)面上設(shè)有聲發(fā)射傳感器。
[0006]進(jìn)一步地，該聲發(fā)射傳感器設(shè)有至少四個(gè)，均勻分布在傳感器安裝基板上。
[0007]進(jìn)一步地，該柔性壓電薄膜傳感器采用聚偏氟乙烯兩側(cè)鍍金屬鋁結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步地，該傳感器安裝基板為Imm?15mm厚的招合金或鈦合金金屬基板。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):通過(guò)兩種傳感器相組合來(lái)濾除聲發(fā)射傳感器干擾信號(hào)，從而為空間飛行器微流星和空間微小碎片聲發(fā)射撞擊定位方法提供具有較高可信度的在軌驗(yàn)證方法。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中，I是柔性壓電薄膜傳感器，2是裝置外殼結(jié)構(gòu)，3是聲發(fā)射傳感器安裝基板，4是聲發(fā)射傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
[0013]如圖1所示的一種具有較高可信度的航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，由柔性壓電薄膜傳感器I及框架、聲發(fā)射傳感器4，傳感器安裝基板3和結(jié)構(gòu)2四部分組成。柔性壓電薄膜I粘貼在框架上后被安裝在最前端，后面是四角安裝有聲發(fā)射傳感器基板用于撞擊定位試驗(yàn)，兩部分傳感器安裝在一個(gè)立方體結(jié)構(gòu)中，采用電纜與數(shù)據(jù)處理不過(guò)分相連接。。
[0014]采用前置柔性壓電薄膜傳感器I作為空間微小碎片和微流星探測(cè)器，后面放置聲發(fā)射傳感器4陣列作為撞擊定位探測(cè)器，只有當(dāng)前置柔性壓電薄膜傳感器I被微流星和空間微小碎片撞擊穿透后有撞擊信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，才會(huì)記錄聲發(fā)射撞擊定位傳感器的信號(hào)，通過(guò)兩種傳感器相組合來(lái)濾除聲發(fā)射傳感器干擾信號(hào)，從而為空間飛行器微流星和空間微小碎片聲發(fā)射撞擊定位方法提供具有較高可信度的在軌驗(yàn)證方法。
[0015]本發(fā)明裝置搭載在空間站等航天器上在軌飛行期間，當(dāng)微流星或空間微小碎片撞擊在柔性壓電薄膜I上后，由于薄膜很薄，只有10 μ m厚，微流星或空間微小碎片速度很快，在3 km/s -20km/s左右，動(dòng)量很高，因此能輕易穿透柔性壓電薄膜I然后撞擊在后面用于撞擊定位驗(yàn)證試驗(yàn)的金屬基板3上，基板受撞擊會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)波，振動(dòng)波被聲發(fā)射傳感器接受后通過(guò)四個(gè)傳感器4接受到信號(hào)的時(shí)間差和各自位置就可以確定撞擊發(fā)生的位置。通過(guò)在數(shù)據(jù)處理電路進(jìn)行設(shè)定，對(duì)沒(méi)有柔性壓電薄膜撞擊信號(hào)的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，就可以獲得較高可信度的在軌驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果。
[0016]采用10 μπι厚的聚偏氟乙烯兩側(cè)鍍金屬鋁作為電極，作為柔性壓電薄膜傳感器，將其粘貼在框架上，然后整體安裝到探測(cè)器前段，探測(cè)后后端安裝一個(gè)3mm厚的鋁合金基板，或?yàn)镮mm?15_厚的鈦合金金屬基板，基板四周安裝四個(gè)聲發(fā)射傳感器，除了探測(cè)器前段部分，其它各面采用鋁合金蓋板封住。后端預(yù)留電纜接頭與數(shù)據(jù)處理部分連接。
[0017]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，其特征在于:為開(kāi)口的箱式結(jié)構(gòu)，該開(kāi)口處用柔性壓電薄膜傳感器進(jìn)行密封，底面為傳感器安裝基板，在該傳感器安裝基板的外側(cè)面上設(shè)有聲發(fā)射傳感器。2.如權(quán)利要求1所述航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，其特征在于:該聲發(fā)射傳感器設(shè)有至少四個(gè)，均勻分布在傳感器安裝基板上。3.如權(quán)利要求1所述航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，其特征在于:該柔性壓電薄膜傳感器采用聚偏氟乙烯兩側(cè)鍍金屬鋁結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，其特征在于:該傳感器安裝基板為Imm?15_厚的招合金或鈦合金金屬基板。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種航天器微流星和空間微小碎片撞擊定位方法在軌驗(yàn)證裝置，為開(kāi)口的箱式結(jié)構(gòu)，該開(kāi)口處用柔性壓電薄膜傳感器進(jìn)行密封，底面為傳感器安裝基板，在該傳感器安裝基板的外側(cè)面上設(shè)有聲發(fā)射傳感器。本發(fā)明通過(guò)兩種傳感器相組合來(lái)濾除聲發(fā)射傳感器干擾信號(hào)，從而為空間飛行器微流星和空間微小碎片聲發(fā)射撞擊定位方法提供具有較高可信度的在軌驗(yàn)證方法。
【IPC分類】G01S5/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105182290
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510576267
【發(fā)明人】曹生珠, 馮煜東, 王多書(shū), 陳學(xué)康, 孫燕杰, 李晨, 周超
【申請(qǐng)人】蘭州空間技術(shù)物理研究所
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日