航天器赋形反射面数传天线的可靠性评估

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1、V01．23No．2航天器工程第23卷第2期!!!墨里垒里堡垦垦垒里!垦堕鱼!堕兰垦垦!盟鱼!!!!生!旦航天器赋形反射面数传天线的可靠性评估刘志全杨帆李全明(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要基于赋形反射面数传天线的功能和性能参数影响因素分析，确定了以赋形反射面数传天线的最大指向角增益作为可靠性特征量；提出了用“在赋形反射面数传天线最大指向角的约束条件下，赋形反射面数传天线的最大指向角增益大于其下限指标的概率”来表征赋形反射面数传天线可靠性的概念；提出了利用天线研制过程中多个技术状态相同的赋形反射面数传天线在相同的测试环境下采

2、用相同测试方法获得的天线最大指向角增益测试数据，进行可靠性定量评估的方法。给出了X频段赋形反射面数传天线可靠性评估的示例，可靠性评估结果比可靠性预计结果更为客观，为航天器天线的可靠性验证提供了技术途径。关键词航天器；赋形反射面数传天线；可靠性评估中图分类号：V443．4文献标志码：AIX)I：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．02．017ReliabilityAssessmentofShaped-beamDataTransmissionAntennaofSpacecraftLIUZhiquanYANGFanLIQua

3、nming(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Basedonanalysisoffactorswhichaffectfunctionandperformanceoftheshaped—beamdatatransmissionantenna，thispaperselectsthegainatmaximumpointingangleasreliabilitycharacteristicparameteroftheshaped—bea

4、mdatatransmissionantenna．Reliabilityoftheshaped—beamdatatransmissionantennaisexpressedordefinedastheprobabilityatwhichthegainatmaximumpointingangleisgreaterthanitslowerlimitindex．Areliabilityassessmentmethodisputforward，whichappliedgainmeasurementvaluesatmaximumdirectionang

5、leofsameshaped—beamdatatransmissionantennasinthesamemeasurementconditiontoreliabilityassessment．Anapplicationexampleofthisreliabilityassessmentmethodisgiven．Thereliabilityassessmentre—sultwasmoreobjectivethanreliabilitypredictionresult．Themethodprovidesatechnicalap—proachto

6、validatereliabilityofshaped—beamdatatransmissionantenna．Keywords：spacecraft；shaped—beamdatatransmissionantenna；reliabilityassessment1引言数传天线是将航天器在轨数据下传到地面的重要设备，赋形反射面数传天线通过反射面和馈源的机械结构等实现航天器数据的下传功能。若数传天线在轨失效，直接影响着航天器飞行任务的成败。因此，数传天线的可靠性一直受到高度关注。迄今收稿日期：2014—01—21；修回日期：2014—03—03

7、作者简介：刘志全，男，博士，研究员，博士生导师，中国航天科技集团公司学术技术带头人，中国航天员科研训练中心可靠性专家组成员，研究方向为航天器结构与机构技术和航天器可靠性技术。Emaii：liuzhiquanymj@sina．corll。第2期刘志全等：航天器赋形反射面数传天线的可靠性评估为止，一般通过可靠性预计结果来回答数传天线可靠性是否满足可靠性指标要求，在国内外公开报道的文献中尚未见到天线的可靠性评估方法及评估结果[1]。一些研究部门套用电子产品可靠性预计的方法对数传天线进行可靠性预计。即：假设数传天线的机械结构寿命服从指数分布，按照公式

8、R—e咄计算可靠性R，其中，A为失效率，t为任务时问(多数取t为在轨3年飞行时间，t一26280h)。而事实上，机械产品的寿命一般不服从指数分布；机械产品的失效率A