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        LMS設備在目前最大的空間望遠鏡最后測試階段中的應用

        作者: 時間:2013-04-01 來源:網絡 收藏
        如果一切按計劃進行,同類型中最大的——Herschel望遠鏡將于2009年初從歐洲空間局法屬圭亞那地區的庫魯發射場搭載Ariane 5型火箭發射升空。大約6個月后,Herschel將到達空間中圍繞第二拉格朗日點(也被天文學家們簡稱為L2點)的軌道運行。從太空中這個遠離地球150萬千米的位置,Herschel將調查恒星和星系如何形成的歷史,同時也將研究它們繼而如何形成銀河或其它星系。

        newmaker.com如此重大的項目并非一蹴而就。ESA(歐洲空間局)和歐洲航天工業的專家組經過多年的辛勤勞動將各個價格昂貴的結構部件組裝起來,并將其裝載到航天器上。它是一個約7.5米高、4米寬的高大筒狀物,發射質量接近3.3噸。Herschel前往L2點的行程將極富挑戰。Herschel望遠鏡計劃在一個比Hubble望遠鏡更遙遠的軌道上服役三年。Herschel不僅要承受前往L2的航行中嚴酷的環境條件,以及發射過程中Herschel將受到強烈的振動沖擊,同時來自火箭發動機以及運載火箭的空氣動力學特性將產生的極高噪聲級。這正是來自于荷蘭沿海小鎮Noordwijkr的歐洲空間研究和空間技術中心(ESTEC)下屬的歐洲測試服務部(ETS)的振動和聲學專家組參與該項目的原因。位于阿姆斯特丹和海牙之間的ESTEC是最大的ESA聯合企業。作為歐洲空間項目的世界級測試中心和樞紐,它最有可能成為歐洲火箭科學家最集中的所在地之一。

        “ESTEC測試中心是歐洲最大的并也可能是世界最大的測試中心之一。測試設備包括一系列電動振動臺,如6自由度液壓振動臺HYDRA,被稱作LEAF的一流的聲學設施,以及大量的物理特性測試設備——所有這些都是為驗證航天器、及其子系統和其它獨立設備結構設計的完整性和發射生存能力而設計的。”ETS測試中心經營部的市場和銷售經理Alexander Kübler這樣解釋。

        ESTEC測試中心的領導Gaetan Piret補充到“HYDRA十分獨特。在航天工業中,控制必須高度安全及可靠。必須能夠非常平順地制動振動臺,避免任何損壞衛星的風險。我相信在歐洲沒有幾家機構單位能夠掌握這種噸位的設備,并且其中大多數被用來進行地震測試。”

        確保Herschel的安全

        于2008年6月末,Herschel航天器經受了一系列機械測試以驗證航天器是否滿足技術要求,從而確保飛行模型為于2009年這次富有歷史意義的發射做好準備。測試包括聲學、噪聲測試和超過一周的振動測試。

        LMS-ETS合作伙伴為執行關鍵的振動和聲學測試任務,必須對軟硬件報有150%的信心。LMS國際公司和ESTEC-ETS在共同應對航天測試領域的嚴峻挑戰上,有著長期的成功合作關系。

        五年前,ESTEC測試中心進行內部系統升級,這次升級將采用,包括一流的LMS SCADAS III硬件和用于振動控制和減少冗余數據的LMS Test.Lab環境試驗軟件。通過與ESA員工的緊密合作,并為了更高效地采用軟件,這些標準配置被集成于一個客戶化的訂制包中。

        newmaker.com新的LMS系統通過超過500個通道將LMS Test.Lab Environmental軟件和LMS SCADAS III硬件結合起來。40通道的振動控制系統以實時及閉環的模式精確地控制特定載荷的激勵過程。主控站管理總體數據采集,而四個移動站則處理所有測試數據。每個移動站能管理128通道的信號調理、采集、原始時間數據存儲和在線處理。

        LMS采集系統顯示實時測試結果并在測試后立即傳輸電子數據,主要通過U盤和DVD進行存盤,盡管系統也能快速生成打印圖表。真正的創新性在于,這些移動處理站提供能夠最大的測試靈活性:它們能夠分開同時進行多個測試任務或組合成一個400到500通道的數采系統。

        “舊系統于1985年安裝,并一直用到2002年。最后,我們在通道數(只有256個通道)和類似磁帶數據備份方面受到限制。顯然它該升級了。”Piret先生解釋。“我們知道我們想要的是:500通道;高度可靠不會造成數據丟失的系統;所有通道上的時域輸出能力;測試后數據能立即得到處理。LMS創造了四個獨立的互鎖系統,可以分開或一起使用。這給了我們測試中心帶來了極大的靈活性。”

        在移動性,靈活性和省時性方面得到改善

        新系統與關鍵軟件的升級以及一些附加的模塊例如動畫模塊已經改變了ESTEC測試中心的測試和數據采集觀念。通過移動系統,操作員隨著發射架進行物理移動,并可簡單地與地面上的其他操作者進行交互。

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