[00851103]航天飞行器捷联惯导柔性测试技术与装备研发及其应用

(一)科学技术领域：自动化仪器仪表与装置。 (二)立项背景：针对国内航天飞行器及武器装备的准确性、可靠性捷联惯导测试设备缺乏、技术落后，国外设备价格昂贵、技术壁垒等问题，面向北京航天控制仪器研究所神舟飞船和运载火箭等惯组系统及惯性器件、航天恒星科技有限公司电子产品故障诊断测试，迫切需要解决多型号惯导测试自动化程度低、装备利用率低、数据准确性缺保障、高成本、故障诊断可靠性不足等重大技术难点。该项目在北京航天控制技术仪器研究所的“研制保障实现项目”及“某型产品批产项目”计划支持下，历时6年，发明了“一套捷联惯导测试装备、三项信号测量关键技术”。 (三)主要技术内容及创新点：1.首次在航天飞行器惯导测试系统中采用柔性测试技术，发明了电源和信号双重隔离系统，实现不同产品型号隔离测试。发明了自适应阻抗匹配系统，解决了被测设备和测试设备之间阻抗自动匹配问题。2.首次提出了基于频谱变换的并行采样系统失配误差盲校准技术，在不影响采集系统正常工作的前提下，完成对失配误差的校准，可在近似全带宽范围内有效抑制并行采样系统中的失配误差。3.首次提出基于互相关和时频变换的微弱信号波形重构技术，可在强背景噪声下有效的恢复多频微弱信号的波形信息，实现对微弱场信号或振动信号的捕获。4.首次综合采用短时傅里叶变换、哈希字典压缩及深度学习算法，对电路中关键运行状态信息进行分类，完成对电路中的故障诊断。 (四)经济技术指标：1.该设备可以兼容五种产品型号惯导测试，测试时间缩短50％以上。2.该设备输入信号动态范围120dB以上，在信噪比小于-40dB的条件下完成对微弱信号波形的恢复。3.该项目故障诊断具有较强实时性，电路电源类故障的判断准确率大于95％。 (五)推广应用及效益情况：该项目已应用于北京航天控制仪器研究所、航天恒星科技有限公司、中国人民解放军第六九一六工厂、廊坊市北斗神舟测控仪器有限公司等，提高了产品测试效率和可靠性，项目累计经济效益13877.39万元，其中直接经济效益474.83万元，间接经济效益13402.56万元。发明专利5项，实用新型专利1项，软件著作权4项，核心期刊以上论文4篇。该项目攻克了兼容多型号捷联惯导自动化测试、故障诊断和微弱信号捕获等多项技术难题，改善了国内设备缺乏、国外技术壁垒的现状。为航空航天、国防建设、科学研究等方面提供了可靠的保障，在航天测试领域技术上的突破和人才培养做出的贡献，助力河北省乃至京津冀区域经济社会发展。