1 北京航空航天大学机械工程与自动化学院，北京 100083
2 北京航空航天大学大型金属构件增材制造国家工程实验室，北京 100191
极端服役环境对空天等核心构件可靠性和集成性提出了严峻挑战。传统单一材料体系和制造工艺难以满足复杂性能需求。激光增材制造技术是实现异质金属结构-功能一体化的有效途径，但异质材料兼容问题（易诱发缺陷、加工参数响应不一等）限制了高质量异质界面的形成，这对制造装备与连接工艺提出了更高挑战。本文基于异质金属激光增材制造的最新研究进展，聚焦异质金属成型的关键问题及解决方案，回顾了近年来异质金属体系的发展及空天领域应用，从送粉方式、复合制造等方面介绍了激光增材装备的改进策略，总结了近年来激光增材技术在连接方式、参数调控、监测预测和前后端处理方面的研究进展，并针对这一技术的共性及难点问题给出了展望与思考。
激光技术 异质金属 空天应用 增材装备 增材制造工艺 中国激光
2024, 51(10): 1002304
1 北京理工大学机械与车辆学院激光微纳制造实验室，北京 100081
2 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司，北京 100094
碳纤维增强复合材料（CFRP）以其轻质高强、可设计性强等优势已成为航空航天领域不可或缺的关键材料之一。为满足制造装备的要求，需对一体成型的CFRP构件进行二次加工，然而CFRP非均质、各向异性、层合结构等特征使其在加工过程中易出现分层、毛刺、热影响区较大等缺陷。概述了CFRP各种加工方法的研究进展，对比分析了CFRP不同加工方法的优缺点，从方法、工艺及机理层面介绍了激光加工CFRP的研究现状，总结了CFRP在航空航天领域中的应用，分析讨论了CFRP激光加工当前面临的挑战和今后的研究重点。
激光技术 碳纤维增强复合材料 加工工艺 超快激光 航空航天
1 中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室, 陕西西安 710000
2 中国空间技术研究院, 北京 100081
3D打印通过流体材料或粉体材料的层片叠加, 将 CAD设计转化为三维实体零件, 无需模具或机加工, 凭借极大的设计自由度和生产效率, 近年来逐渐用于工业产品的直接制造, 在配件减重、模型验证、复杂结构一体化成型、零部件受损修复方面具有极大的优势。本文介绍了 3D打印技术及其分类, 举例分析该技术在航天器微波部件的应用情况, 探讨其对射频器件制备的影响。最后, 对 3D打印在空间部件制造的关键问题和发展进行了展望。
3D打印 航天应用 空间微波部件 在轨增材制造 3D printing aerospace applications microwave devices on-orbit manufacturing 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 555
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130000
2 中国科学院大学，北京 100049
空间科学仪器广泛使用基于四象限光电探测器的太阳导行镜指向跟踪系统来实现对日精确指向控制。为满足对日指向高精度高稳定性需求，提出面向空间应用的四象限光电探测器筛选方法，研制针对四象限光电探测器的筛选系统。通过对比筛选试验前后四象限探测器的暗电流、响应度及象限响应度均匀性等参数变化，依据判别准则分析探测器的空间环境适应性，剔除可能存在的早期失效或性能差异变化较大的探测器。试验结果表明：研制的筛选系统具有高准确度，系统前端等效输入电流噪声为 0.58 fArms，通过筛选试验后依据评估标准最终优选的四象限光电探测器各通道暗电流绝对值最大值为 6.08 pA，各通道的响应度变化最大值为 0.716%，各象限响应度非一致性筛选前后变化最大值为 1.24%。最终将该四象限探测器应用至太阳导行镜指向跟踪系统上，满足航天环境条件的使用要求。该筛选装置及筛选方法可实现对面向空间应用的四象限光电探测器的筛选，且对其他光电器件筛选具有借鉴意义。
筛选 四象限探测器 航天 光电器件 导行镜 screening, four-quadrant detector, aerospace, opto
强激光与粒子束
2023, 35(10): 104002
1 东北大学 计算机科学与工程学院，辽宁 沈阳 110167
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 网络与信息化技术中心，吉林 长春 130033
为了提高获取开源航天信息的效率并解决开源航天信息内容较长、数量较为有限、应用常用文本分类模型鲁棒性较差以及文本信息不够直观等问题，本文提出一种基于有监督对比学习的航天信息分类方法。该方法基于带有注意力机制（Attention）的双向长短期记忆网络（Bidirectional Long Short-Term Memory，BiLSTM），融合对比学习技术，对开源的信息进行处理并分析，进而高效地筛选出航天类的信息，利用unCLIP（un-Contrastive Language-Image Pre-Training）模型生成信息对应的图像。实验结果表明，对比CNN（Convolutional Neural Networks）、BiLSTM、Transformer和BiLSTM-Attention等常用的文本分类方法，该方法在准确率、召回率和F1-Score上均表现良好，其中F1-Score达到0.97，同时以图像的形式呈现信息，使信息更加清晰直观。本文方法可以充分使用网络公开的数据资源，有效地提取开源航天信息并生成对应图像，对航天信息的分析和研究具有重要价值。
有监督文本分类 对比学习 文本生成图像 航天信息 supervised text classification contrastive learning text-to-image synthesis aerospace information
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 中国科学院智能红外感知重点实验室,上海 200083
3 上海科技大学 信息科学与技术学院,上海 201210
4 中国科学院大学,北京 100049
由于标注数据的短缺，对航天器多余物进行在线检测受到了较大的限制。文章研究了多余物的物理特性，在航天器的数字孪生系统中构建相应的多余物模型，提出了一种结合数字孪生技术增强的跨域自适应航天器多余物检测方法。该方法通过数字孪生技术获取航天器的实时数据，并借助于历史标注数据中的相似结构，以跨域自适应技术辅助实时在线推理的进行。设计了一种新型的跨域自适应模型，该模型采用共享网络结构以及门控机制，从而在复杂任务中更有效地挖掘先验知识，实现了跨域自适应技术与数字孪生技术的有机结合，以实现更高效、准确和实时的预测。此种方法可以全面地检测航天器各个部件的多余物状态。
多余物检测 数字孪生 迁移学习 航天产品 remainders detection digital twin transfer learning aerospace products
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 中国科学院智能红外感知重点实验室,上海 200083
3 上海科技大学 信息科学与技术学院,上海 201210
4 中国科学院大学,北京 100049
在航天产品的研发制造过程中,多余物控制至关重要,尤其是多余物状态识别的环节,其核心在于如何有效提取高噪声图像中的局部特征。现有方法尚未针对多余物场景进行有效建模,通用的视觉模型往往会对噪声进行过度拟合,而无法有效滤除噪声信号。为此,提出了一种可学习滤波感知机。该感知机通过采用一种可学习滤波器来替代繁琐的自注意力机制,用以学习空间位置的交互作用信息。随后,引入了频谱掩模用于频域分量特征的抽取,以学习不同频段内的重点信息。实验结果表明,该方法在多余物识别中取得了96.7%的准确率,优于基于卷积和自注意力的模型,并且具有更低的计算复杂度。
机器视觉 智能制造 多余物控制 航天产品 滤波算法 machine vision intelligent manufacturing control of remainders aerospace products filtering algorithm
1 北京微电子技术研究所北京 100076
2 中国航天科技集团有限公司抗辐射集成电路技术实验室 北京 100076）3（中国原子能科学研究院核物理所北京 102413
3 Institute of Nuclear Physics, China Institute of Atomic Energy, Beijing 102413, China
航天集成电路是空间电子系统的核心部件，抗辐射加固技术是保障航天集成电路在空间环境可靠工作的核心技术。随着电路特征尺寸缩小至纳米尺度，单粒子效应逐渐成为制约航天集成电路抗辐射能力的最主要因素。北京微电子技术研究所团队以设计加固方式作为航天集成电路抗辐射研制技术路线，基于在重离子加速器上获取的大量单粒子试验数据，提出新工艺新器件的单粒子效应试验评估新方法，开展测试分析技术和辐射效应规律研究，为加固技术研究提供准确基础信息，检验设计加固技术有效性，揭示单粒子辐射损伤机制，为优化加固提供指导，最终形成高可靠、长寿命航天集成电路产品提供了关键支撑。
航天集成电路 单粒子效应 抗辐射设计加固 辐射试验 Aerospace integrated circuit Single-event effect Radiation hardened by design Radiation test
1 陕西科技大学材料科学与工程学院, 西安 710021
2 东旭集团有限公司, 北京 100036
以电子玻璃为密封材料的航天电连接器在航空航天领域中得到了广泛应用。本文以电子玻璃密封航天电连接器的气密性为优化目标, 对电连接器的封接工艺进行优化。以电连接器的漏率为响应目标函数, 运用Box-Behnken试验与响应面分析, 对封接工艺条件进行评价。建立二次多项式回归方程模型, 对回归方程进行方差分析与系统性检验, 并对封接温度、保温时间和氮气流量等工艺参数进行优化。结果表明, 最佳封接工艺条件为升温速率10 ℃/min、封接温度944 ℃、保温时间32 min、氮气流量1 408 L/h、降温速率10 ℃/min, 该条件下航天电连接器的平均漏率为4.07×10-10 Pa·m3·s-1, 与回归模型预测值相符。玻璃与金属封接的机理为玻璃与金属的化学键合与物理啮合, 以及玻璃与金属氧化物的良好润湿。
航天电连接器 响应面法 玻璃封接 气密性 工艺优化 封接机理 aerospace electrical connector response surface methodology glass sealing air tightness process optimization sealing mechanism
