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硬质落球
持有单位: 西安航天动力技术研究所
关键词: 高空大气探测,硬质落球 先进程度: 国内领先
应用领域: 航天 发布日期: 2019-09-27 09:07:52
所属地域: 信息来源: 西安航天动力技术研究所
联系人: 联系电话: 韩连刚 18591769739
产品简介
性能参数

 硬质落球(以下简称落球)主要用于30km~100km高空大气环境探测。探空火箭搭载落球到100km以上高空释放,在落球下降段,其内部测量传感器测量与力学运动相关的参数实时回传至地面接收设备,通过数据处理软件计算出大气密度、气压、温度,以及风速风向等大气要素。 落球由球壳、支架、数传装置、惯性测量装置、导航卫星定位装置、遥控供电装置、电源装置等部分组成。其总体技术参数如表1所示: 表1 落球总体技术参数 序号 指标项目 指标要求 1 测量参数 位置≤15m,速度≤0.15m/s,加速度≤1.5mg 2 测量高度 100km~30km 3 球体直径 180mm±0.1mm 4 球体质量 ≤3.0kg 5 球体透波率 ≥80% 6 数据更新率 10Hz 7 调制方式 GFSK 8 工作频率 400MHz~406MHz 9 发射机功率 ≥1000mW 10 电池工作时间 ≥0.5h 11 数传距离 ≥150km 14 码速率 ≥40000bps 15 数据获取率 ≥80% 16 接收天线增益 ≥15dB(主瓣中心)    落球工作环境: a)温度环境:内部装置:-40℃~+70℃;球体:-100℃~+260℃; b)湿度环境:温度20℃±5℃时,小于等于98%RH; c)霉菌环境:产品应具有防霉菌生长能力; d)运载加速度:+X向,+35g,-X向,-10g;Y、Z轴向:±10g; e)分离加速度:+X向,+150g; f)最大高度:海拔150km。    落球直接测量参数:位置、速度、加速度、时间    导出数据:大气密度、气压、温度、风速、风向

功能介绍

探空火箭是实现高空大气环境原位探测的基本手段。受降落伞开伞高度及温度传感器工作原理限制,火箭探空仪探测数据可信高度在60km公里以下。发展硬质落球探测技术及应用方法,探测最大高度可以达到100km以上,有效地弥补了火箭探空仪60km-100km探测高度的空白。 硬质落球法采用内装定位和惯性测量装置,数据采样率和准确度高,分离过程简单可靠,且地面接收设备简单,成本低,具备一定的优势。其测量原理如下: 硬质落球是一个标准的球体,由于球体的极佳对称性,尽管其在探测过程中处于自由运动状态(包括滚动),其空气阻力特性却在各个方向上保持高度一致。利用落球的这一突出特点,通过测量获取的力学运动相关参数可导出大气密度、气压、风速风向以及温度等大气要素。 落球探测过程中受到浮力、重力、空气阻力和科氏力的共同作用。

其他备注