CASTBISEE基金指南1.docx
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CASTBISEE基金指南1.docx
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CASTBISEE基金指南1
“CAST-BISEE”创新基金指南
基金项目申请范围:
一、航天器总装与专业测试领域
1、IGPS与经纬仪测量系统集成技术
研究目标:
研究IGPS与经纬仪测量坐标系转换方法,利用IGPS与经纬仪联合测量实现航天器高动态测量时坐标系基准的统一。
研究内容:
经纬仪与IGPS系统联合测量坐标基准转换方法研究,三维坐标转换精度评估及其影响因素的研究。
考核指标:
1)调研国内外经纬仪与IGPS联合测量方法。
2)完成经纬仪与IGPS系统联合测量坐标基准转换方案。
3)研究经纬仪与IGPS测量三维坐标系转换精度评估方法。
4)坐标转换精度优于0.3mm。
进度要求:
1年
成果形式:
技术研究报告、调研报告、测量系统。
2、激光跟踪仪测量方法及其精度评估
研究目标:
研究现有激光跟踪仪测量系统在远距离测量时的误差分布及来源,研究利用多台激光跟踪仪联合测量提高系统测量精度的方法,实现对空间站、超大型SAR天线等大尺寸部件的高精度测量,测量精度优于传统激光跟踪仪测量方法。
为未来的大范围高精度测量提供技术支持。
研究内容:
1)单台激光跟踪仪在球坐标系下的现场测量精度分析。
2)现场大空间测量中精密三维坐标控制网的建立。
3)多台激光跟踪仪的联合测量方法研究。
4)多台激光跟踪仪的联机控制系统研究。
考核指标:
1)完成激光跟踪仪测量误差分布及来源分析报告;
2)完成激光跟踪仪误差补偿算法研究报告及仿真实验分析;
3)完成多台激光跟踪仪联合测量方案设计及仿真实验分析;
4)优化后20m距离时点坐标测量精度优于传统激光跟踪仪单台测量精度。
进度要求:
1年
成果形式:
技术研究报告、调研报告、测量软件。
3、激光雷达扫描测量数据处理算法及其精度评估
研究目标:
实现对激光雷达扫描数据的快速获取,并通过数据处理算法实现对被测形面几何参数的提取和测量。
对提出的数据处理算法进行精度评估,并通过优化使得对待测几何量的测量精度满足设计要求。
研究内容:
1)针对大尺寸异型面的激光雷达扫描测量方法和点云数据处理技术研究;
2)轴对称曲面轴线方向拟合算法研究及精度评估;
3)形面拟合与误差评估技术研究。
考核指标:
1)完成对SA的二次开发,实现对激光雷达扫描数据处理及圆心、轴线等关键几何量的拟合;
2)实现对拟合对象的直线度、平面度、圆度等几何参数评估;
3)轴对称曲面轴线方向拟合精度优于0.01°。
进度要求:
1年
成果形式:
技术研究报告、调研报告、数据处理软件。
4、大尺寸机构动态测量技术研究
研究目标:
在目前航天器总装研制中,大型舱段对接、大型机械臂、天线展开等项目越来越多,需要在机构展开或运动过程中进行动态实时测量,精度要求越来越高,实时性要求越来越快。
而目前国内的测量手段较少,有的测量频率很快但数据处理较慢精度较低,有的方法测量精度很高但频率不够,还有的测量手段经常受环境的影响无法发挥最优的作用。
因此需要对大尺寸机构动态实时测量技术开展调研和研究。
研究内容:
1)国内外相关先进技术调研;
2)大型机械臂展开动态测量方案设计。
3)大型网状天线展开动态测量方案设计。
考核指标:
1)完成大尺寸机构动态测量调研报告;
2)针对大型机械臂展开的动态测量提出设计方案;
3)近3年内国外相关文献不少于40篇,国内文献不少于60篇。
进度要求:
1年
成果形式:
技术研究报告、调研报告。
5、激光跟踪仪与摄影测量集成技术研究
研究目标:
目前的大型天线面形测量中,使用摄影测量的方法需要多次转站,增加了积累误差,系统的测量精度有待进一步提高,以满足更高精度要求的天线面型测量应用。
需要研究激光跟踪仪和摄影测量集成测量方案设计,提高大型天线面形测量的精度。
研究内容:
1)大型天线面型测量方法调研;
2)基于激光跟踪仪和摄影测量的大范围、高精度非接触联合测量系统研究。
考核指标:
1)完成大型天线面型测量方法调研;
2)实现激光跟踪仪与摄影测量联合测量方案设计;
3)完成联合测量方案的误差分析,实现测量精度优于摄影测量多次转站的测量方法;
4)近3年内国外相关文献不少于40篇,国内文献不少于60篇。
进度要求:
1年
成果形式:
调研报告、方案设计报告、误差分析论证报告。
6、航天器自动测量数据处理及可视化技术研究
研究目标:
随着未来航天器任务量急遽增长,航天器测量数据量越来越大,依靠目前人员观测的方法已经无法满足航天器精测任务的发展。
需要设计专用的数据分析系统实现对大量数据的自动分析,提高数据利用率和数据处理效率。
建立测量数据库,实现对设计数据和测量数据的集中管理和分析,及时识别测量流程中的异常并实现测量数据的可视化。
研究内容:
1)精测全流程数据库管理系统设计;
2)精测数据分析诊断系统设计;
3)基于CAD的测量数据可视化研究。
考核指标:
1)完成精测全流程数据库系统设计方案;
2)完成精测数据分析及异常分析诊断设计方案;
3)完成数据可视化设计方案;
4)近3年内国外相关文献不少于40篇,国内文献不少于60篇。
进度要求:
1年
成果形式:
调研报告、方案设计报告。
7、航天器精测尺寸链全局精度分析
研究目标:
航天器装配精度不仅决定于总装过程精测,还涉及到单机部件基准转换精度,航天器基准建立精度,精测镜间关系测量精度。
因此需要对整个尺寸链进行整体精度评估和优化。
通过对航天器精测尺寸链的全局精度分析,为目前航天器测量方法的精度评估提供可靠的理论支持,并为测量精度优化提供指导。
研究内容:
航天器装配测量精度评估及优化技术研究。
考核指标:
1)完成对航天器精测尺寸链的全局精度评估分析并给出精度优化方案。
2)近3年内国外相关文献不少于40篇,国内文献不少于60篇。
进度要求:
1年
成果形式:
精度分析及优化设计报告。
8、航天器不可视条件下动态位移非接触测量技术研究
研究目标:
针对航天器进行振动试验或在轨运行时的环境条件,研究不可视条件下关键部件之间相对位移的动态非接触测量技术,为未来航天器振动试验等其他不可视条件下进行航天器载荷之间的位移实时测量提供技术方案支持。
研究内容:
研究不可视条件下物体间小范围相对位移的非接触动态测量技术,设计利用磁场传感器或超声波传感器等非接触测量方式实现高精度、高动态特性的位移测量技术方案。
考核指标:
1)测量精度1mm;
2)测量频率高于50Hz;
3)尺寸空间尽量小,以减少对航天器其他设备的依赖。
进度要求:
1年
成果形式:
方案报告。
9、面向虚拟装配仿真的人体生理功效模型研究
研究目标:
航天器虚拟装配仿真的人机功效分析可为总装设计提供预分析和验证手段,由于各工业仿真软件在人员操作舒适性等生理指标评价方面的不足,目前更多用于验证总装操作的可视和可达性。
通过建立面向虚拟装配仿真的人体生理功效模型,可为装配操作人员所需操作力、姿态持久性等生理方面的指标进行分析、验证和优化。
研究内容:
1)通用人体生理功效模型的构建:
分析虚拟装配人机功效仿真所需基本生理指标,构建通用人体生理功效计算模型;
2)人体生理功效模型的个体化:
根据操作人员的基本参数,基于通用人体生理功效模型,建立个体化人体生理功效模型;
3)人机功效分析评价准则:
建立基于人体生理功效模型的虚拟装配人机功效分析评价准则。
考核指标:
1)该模型要求至少能满足上臂、小臂、腕部、手指的操作力及姿态持久性计算分析,全身姿态持久性分析;
2)基于该模型能满足航天器总装基本操作不少于15个样例的动作评估;
3)评价准则满足工程化要求,实用性强。
进度要求:
1年
成果形式:
研究报告。
10、基于偏振正交双频DBR激光器的泄漏声发射传感器研究
研究目标:
针对在轨航天器泄漏声发射在线检测需求,研究一种基于偏振正交双频DBR激光器的泄漏声发射传感器,不仅能够满足在线监测对传感器灵敏度的要求,还能实现信号的长距离高保真传输和分布式组网。
研究内容:
1)基于偏振正交双频DBR激光器的泄漏声发射传感器的工作机理和声场耦合模型研究;
2)DBR泄漏声发射传感器谐振腔的优化设计研究;
3)偏振正交双频DBR泄漏声发射传感器组网及波束合成技术研究。
考核指标:
突破偏振正交双频DBR泄漏声发射传感器谐振腔的优化设计和传感器串联组网的关键技术。
进度要求:
1年
成果形式:
研究报告。
11、微弱泄漏声发射信号提取与识别技术研究
研究目标:
针对在轨航天器泄漏声发射检测需求,掌握泄漏产生的微弱声发射信号在强背景噪声情况下的提取与识别积极,为声发射在轨泄漏检测的工程应用提供基础。
研究内容:
1)泄漏声发射信号混沌特征分析与模式识别;
2)基于神经网络预测的声发射信号提取技术;
3)基于多Duffing混沌振子的宽频声发射信号提取技术。
考核指标:
掌握泄漏声发射信号的混沌特征,突破在强背景噪声情况下的微弱声发射信号提取技术,实现对0.3mm漏孔辨识。
进度要求:
1年
成果形式:
研究报告。
12、三维复印技术研究及其在航天器总装数据包中的应用
研究目标:
针对航天器总装数据包对于航天器单机及总装过程影像数据,尤其是三维影像数据的强烈需求,开展三维复印技术及其应用研究,对航天器三维影像快速获取、三维图像快速拼接、点云快速处理及模型快速成型等关键技术进行攻关,以掌握三维复印技术及其在航天器总装数据包中应用的完整技术方案。
研究内容:
1)三维复印的内容及主要实现方法;
2)三维图像快速拼接技术;
3)点云快速处理及模型精确实现技术;
4)三维复印在航天器总装数据包中的应用。
考核指标:
1)整星级产品全部影像数据获取时间不超过3h;
2)基于普通工作站的整星产品点云数据处理及模型成型总耗时不超过5h;
3)模型精度不低于1mm。
进度要求:
1年
成果形式:
研究报告。
二、环境工程试验
1、大型可展开网状天线反射网温度测量技术
研究目标:
新型的大型网状天线将用于型号任务,热试验是必做试验之一。
但由于大型可展开网状天线反射金属网网丝直径小、网丝之间接触关系复杂,导致常规的接触式测温装置无法固定,且对网丝温度影响很大,难以实现对网丝温度的准确测量。
通过课题研究,分析大型天线反射网特点,提出至少一种适合在热真空环境中测量反射网温度的方案,以满足新型天线热试验需求。
研究内容:
1)调研现有真空环境下温度测量方法及原理;
2)提出适合反射网面的温度测量方案;
3)分析方案在热真空试验使用的可行性;
4)仿真分析测量方案的测量精度以及影响因素。
考核指标:
1)提出至少一种可行的网面测温方案;
2)温度测量范围-150℃~140℃;
3)温度测量误差5℃以内;
4)温度测量装置引起的网面温度变化小于2℃。
进度要求:
1年
成果形式:
研究报告。
2、适用于真空热环境的光纤光栅传感器及其温度特性研究
研究目标:
理论和实验研究真空热环境下的光纤光栅响应特性,在此基础上研究适用于真空热环境下的光纤光栅温度传感器。
研究内容:
1)研究冷冻温度下的光纤光栅温度响应特性;
2)研究真空度对光纤光栅封装及安装的影响;
3)真空热环境对光纤光栅传感特性的复合影响。
考核指标:
光纤光栅温度测量范围:
-150℃~+150℃,真空度:
10-3Pa。
进度要求:
1年
成果形式:
研究报告。
3、雷达测振方法可行性研究
研究目标:
基于高精度雷达探测技术,探讨雷达测振的可行性,为建立航天器振动响应非接触面测量新方法奠定基础。
研究内容:
1)雷达测振原理研究;
2)雷达测振精度及动态频
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