科技与标准化密不可分、互相促进.国家高度重视利用标准化手段促进科技成果转化,出台了一系列顶层设计和具体举措,取得一定成效,但仍存在成果转化率低、转化应用成效不明显等问题.现有研究主要聚焦在如何将科技成果转化为技术标准,具有明显局限.本文通过分析科技成果转化关键环节和技术创新体系构成,从成果转化的系统视角,研究标准化对科技成果转化的作用机理,提出重点发力方向,提高标准化促进科技成果转化的效能.

航空航天器结构在长期服役过程中,受到各种因素影响,存在各种飞行安全问题.针对连杆结构服役过程中存在的扭转弯曲工况,提出一种曲率信息计算优化方法,借助光纤Bragg传感器反演结构扭转弯曲变形.此方法能够减小杆件弯扭变形过程中因光栅栅区尺寸因素导致的数据测量误差,进而提升变形反演精度提升.ANSYS Workbench有限元仿真结果表明,这种方法与传统曲率递推变形反演方法相比,能够将扭转/弯曲变形条件下杆件变形监测与反演平均误差减小8％.小角度扭转/弯曲试验结果显示,进行曲率信息计算优化方法修正后反演所得变形量相对误差较修正前减小3.3％.研究结果表明,所提方法适用于杆件结构扭转变形监测场合,能够为未来航空器结构服役状态感知与自适应调整提供帮助.

针对深空通信邻近空间链路的数据通信问题,设计实现了一个基于CCSDS Proximty-1协议的可变窗长自动请求重传系统.通过对传统回退N帧自动请求重传策略进行改进,分析传输帧长、误码率及滑动窗口长度等因素对系统吞吐率的影响,并获得不同误码率条件下的最佳帧长.同时以传输效率为考量,进行了可变滑动窗口长度的设计.仿真结果表明,本文设计的重传系统相比传统固定帧长和窗长的系统,有效提升了数据吞吐率和传输效率,可作为未来火星探测通信的理论参考.

针对深空信道传输距离长、传输时延变化快、接收信号信噪比低、误码率要求高等特点,固定速率传输会对系统吞吐量造成严重影响,很难同时确保通信传输的有效性和可靠性,并根据CCSDS-Proximity-1标准,提出了一种符合协议标准的自适应变速率传输系统设计.该方案可对接收信号进行信噪比估计,通过信噪比估计值判断信道质量,动态的调整收发机的传输速率,保证系统性能满足协议标准.在此基础上,以Xilinx Kintex-7 FPGA为核心进行硬件仿真验证,与固定速率相比,分析比较了自适应系统误码率与吞吐量.实验结果表明,在0dB以上的高斯白噪声中,该自适应数字收发机设计具有较高的吞吐量与较低的误码率,可以有效保障深空信道的有效性与可靠性.

结构状态评估技术可为飞机活动面载荷试飞提供监测手段,以验证载荷设计方法和分析数据是否有效,并可为活动面安全性确认和结构设计优化提供最直接的数据参考.传统的应变片测量方法在低温环境下的测试不稳定性可能会导致采集数据异常,使飞行载荷实时监测及精度保证成为型号试飞的一个难题.本文利用光纤传感器低温测试性能较稳定特性,结合理论分析、有限元仿真计算及试验验证,建立连杆结构在拉、压载荷工况下的应变-载荷关系模型,并提出一种基于光纤光栅传感器的作动器连杆应变-载荷校准方法.同时,针对作动器连杆结构典型承载形式与载荷辨识工况,给出光纤光栅传感器优化布局方法.研究结果表明,本文中建立的基于光纤光栅传感器的应变-载荷反演方法有效,能够满足民用飞机典型作动器连杆结构应变监测及载荷反演需求.

针对空间伸展臂在热载荷作用下承载特性与形态变化的监测需求,提出了一种基于分布式光纤传感器的伸展臂结构温度、热应变以及热变形集成监测技术.借助ANSYS Workbench有限元分析软件,构建了单端热载荷作用下铝合金空间伸展臂结构热-力模型,分别得到不同局部热载荷下伸展臂轴向温度、热应变以及热变形分布与变化规律.在此基础上,提出了基于有限元分析与热传导理论的两类伸展臂轴向热变形计算方法.构建了分布式光纤传感监测系统,实时监测伸展臂若干关键位置的温度值与应变值,进而反演出结构轴向温度场、应变场连续变化信息.研究表明:采用有限元拟合法与热传导解析法计算所得伸展臂轴向热变形误差分别为5.256％与3.S56％.相关成果能够为未来航天器在轨服役状态监测与辨识提供技术支撑.

空间桁架结构是一种具有低频、密模、非线性等复杂动力学特征的大型挠性空间结构,针对此类结构服役状态的智能辨识对于目前开展高轨深空探测研究具有重要意义.为此,该文提出了一种基于分布式光纤光栅传感技术的空间桁架横梁结构变形监测与反演方法.借助ANASYS有限元分析法,数值模拟得到横梁结构在不同载荷作用下的应变、位移分布特征,研究了基于位移算法的桁架横梁结构变形反演算法,计算得到空间桁架结构不同位置的挠度信息.在此基础上,构建了单边固支桁架横梁分布式光纤变形监测与反演系统,平均相对误差约为2.4％.最后,提出了一种用于横梁结构变形反演精度提升的误差分离修正方法,修正后平均相对误差下降了41.7％.研究结果表明,该文所提方法具有精度高,实时性好等优点,能为及时准确获取空间桁架结构展开形态,实现桁架形态自适应调节与主动控制提供有力保障.

Based on 3-D numerical calculations, validated by experiment data, the effects of geometric parameters on the internal performance of single expansion ramp nozzles (SERNs) were studied,revealing the performance parameters of models at different nozzle pressure ratio. The results show that as flap angle increas?es,discharge coefficient Cm decreases,and Cm of the upward angle is about 2%lower than that of the downward. On the condition of low nozzle pressure ratio (NPR),axial thrust ratio Cfx of the short ramp is smaller than that of the long ramp,including that Cfx of the shortest is about 85%. The larger throat aspect ratio obtains larger Cm, while Cfx varies with throat aspect ratio. Serrated trailing edge angle makes plume expanding better,and the flap serrated angle gets small resultant pitch thrust-vector angle δp,such as the small flap serrated angle,of whichδp is 12°.