航天电子电气产品这些器件, 它们就是卫星、运载火箭还有深空探测器等等这一类航天器里头最核心的那部分部件, 所以说, 这个任务的成不成功, 是直接由它们来决定的, 就这么说。
这篇文本文章, 它是把上面说的这类航天电子电气产品的品类是怎么划分的、那些核心的技术指标又是怎样的、以及在工程当中进行挑选和设计的时候所依据的那些标准规范, 都给系统性地整理了一遍。这么做, 就是为了给那些从事相关工作技术工作的人员提供一份他们可以直接拿去参考的非常完整的操作指南说明书。
一、航天电子电气产品主要品类
对于航天这个领域当中的电子电气产品, 大家需要了解它们具体是涵盖了哪六大核心品类的, 以下是具体内容:
1. 印制电路板, 也就是常说的PCB或者PCBA, 主要负责把各个功能模块的电路给连接起来, 同时还要进行信号处理, 在材料的选择上, 必须得采用那种膨胀系数比较低的基础材料, 此外, 它还必须具备能够抵抗原子氧侵蚀以及抗辐照衰减的能力。
2. 航天连接器这个东西, 它的主要作用是来实现舱外以及舱内还有各个部件之间的电气互连的情况的。
所以呢, 它必须要能够满足真空密封的这个要求, 同时还要能够耐得住极端的温差情况, 具体的那个范围就是从负五十五摄氏度到正一百二十五摄氏度的这个样子。另外, 它还得要抗微振动，并且要保证经过多次循环插拔之后的可靠性。
3. 传感器与执行器, 这个分类里面包括了星敏感器、陀螺仪、加速度计、磁强计等等部件。这些设备是为航天器的姿态确定以及控制系统提供服务的对象。对于这些系统而言, 它们的要求是非常苛刻的, 一方面需要极高等级的测量精度, 另一方面还需要具备能够在一个漫长的在轨周期内保持稳定的能力。
4. 继电器和开关是用来给电源进行分配以及在关键回路中切换载荷的, 这些器件必须能够通过单粒子翻转测试和单粒子锁定测试, 只有通过了测试才能够入册审核。
5. 抗辐照集成电路是一个范围, 这个范围包含了FPGA、微处理器、SRAM以及Flash存储器这些元件, 这些元件都必须通过TID也就是总电离剂量和SEE也就是单粒子效应的筛选测试, 这些元件的工作温度范围是-55℃至+125℃。
6. 电缆还有线缆组件这种东西, 在真空的情况之下, 还要承受辐照的效应, 同时面对原子氧的攻击, 以及微流星体撞击带来的综合环境考验, 必须能够保持自己的绝缘性能, 同时也需要确保机械方面的完整性不被破坏。
二、这些核心技术指标, 实际上就构成了行业内的准入门槛。
对于航天电子电气产品来说, 它们必须满足 GJB 5976A《航天电子电气产品可靠性通用要求》, 并且也要满足 GJB 5977A《航天电子电气产品空间环境适应性通用要求》, 关键的指标列在下面。
总剂量辐照耐受：TID≥100 krad(Si)
在单粒子耐受性方面, 试验证明FLUTE已经达到了通过的标准, 其翻转截面数值能够满足任务全寿命周期内的积分要求。
温度需要进行热循环处理, 温度范围是负55摄氏度到正125摄氏度。在这样的温度条件下, 循环的次数不得少于, 总共有, 1000次这么多。
所谓的随机振动还有那个定频振动, 它们所对应的加速度谱在数值上是符合发射阶段载荷环境的。
设计寿命的要求是这样的, 低轨任务不能小于15年, 深空任务不能小于30年。
三、工程选型与验证闭环流程
在选型的时候, 必须得按照四个步骤来走, 形成所谓的四步闭环: 第一是看指标是否匹配, 第二是进行仿真验证, 第三是做环境试验, 第四是在轨考核。
1. 针对指标进行匹配的工作要基于任务剖面来开展, 这里的任务剖面包含了轨道高度、累计辐照剂量以及热环境边界这些具体内容, 然后依据这些信息去筛选那些可以被考虑的型号。
2. 进行仿真验证工作, 这个工作需要依次完成热控分析环节, 还要完成电磁兼容性的仿真计算任务, 同时也必须包括结构强度的校核步骤。
3. 进行环境试验, 并且要按照军用标准的要求, 一个接一个地做完照射、热真空、震动以及电磁兼容性这些全部项目的测试, 最后拿到并出示合格的报告。
4. 开展在轨考核的工作具体做法是, 运用那种处于轨道上的遥测数据, 对产品参数发生漂移的情况进行不断的监视, 从而确认其在整个使用寿命内所具有的安全性能。
四、权威资料获取渠道
你可以通过航天领域里面的那种专业数据库, 去检索那些关于航天电子电气产品的型号目录, 还有就是质量大纲, 以及在轨道上出现的故障案例, 还有最新出来的环境试验数据, 这些都是可以找的, 至于那些相关的技术资料以及选型辅助工具, 你可以点击访问那个网址m.lingheal.com去获取。
航天电子电气产品的选型工作, 它是一项系统性的工程内容。开展这项工作的时候, 人们必须在满足空间环境适应性这种硬性指标的前提条件下进行工作。
同时要进行综合权衡, 考虑功耗方面的问题, 考虑体积方面的问题, 还要考虑质量方面的问题, 也必须考虑任务寿命的约束条件。经过这一系列的步骤和考量以后, 最终才能保障航天器在其整个寿命周期内实现可靠的运行状态。
