空間行波管自動測試與智能調(diào)試技術(shù)的詳細(xì)資料說明

　　作為航天產(chǎn)品，系統(tǒng)和用戶對空間行波管提出了非常高的要求，這不僅包括產(chǎn)品性能追求極致，同時也需要提供客觀、完整、高效和規(guī)范的數(shù)據(jù)包。本文從自動測試技術(shù)出發(fā)探討了自動測試系統(tǒng)框架，建立了規(guī)范、科學(xué)的測試方法和數(shù)據(jù)管理體系，后續(xù)期望與用戶單位和制管單位一起進(jìn)一步完善，從而形成行業(yè)規(guī)范，進(jìn)而建立標(biāo)準(zhǔn)。同時，本文還研究了基于多目標(biāo)優(yōu)化算法的智能調(diào)試技術(shù)，可進(jìn)一步發(fā)掘產(chǎn)品性能，使器件工作在最佳狀態(tài)。

　　1. 引言

　　空間行波管作為衛(wèi)星通訊和星載轉(zhuǎn)發(fā)器的關(guān)鍵部件，是衛(wèi)星系統(tǒng)最核心的系統(tǒng)單機(jī)，負(fù)責(zé)微波信號的放大、轉(zhuǎn)發(fā)、傳輸?shù)裙δ??？臻g行波管是性能指標(biāo)要求很高的電真空器件［1-7］，主要表現(xiàn)在：1）空間行波管體積小重量輕，輸出功率與質(zhì)量比 （W/kg）要求高；2）大量用于通迅，線性度要求高；3）工作時間長，需連續(xù)工作至少15年，且無法更換，穩(wěn)定性要求高；4）衛(wèi)星上能源有限，效率要求高；5）工作環(huán)境溫度跨度大，-180~120℃，真空環(huán)境散熱困難；6）在隨衛(wèi)星發(fā)射過程中會伴隨強(qiáng)烈的沖擊和振動，上升加速度高達(dá)5-10G，結(jié)構(gòu)可靠性要求高。由于空間行波管需要在如此極端復(fù)雜的條件下正常工作，因此用戶單位對產(chǎn)品性能提出了極高的要求，主要體現(xiàn)在以下兩個方面：1）為配合航天科技集團(tuán)提出的“產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性數(shù)據(jù)包管理”理念，在產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)、生產(chǎn)、試驗等實現(xiàn)過程中，要求形成和產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性相關(guān)的文件與記錄的集合，即客觀、完整的數(shù)據(jù)包；2）隨著應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，應(yīng)用系統(tǒng)的不斷升級，對其各性能參數(shù)提出了更高的要求，產(chǎn)品性能追求極致，如長壽命、高可靠、高效率、高線性度等。我們針對上述兩方面的需求，進(jìn)行了一些相關(guān)研究，包括：1）自動測試技術(shù)，該技術(shù)擬建立準(zhǔn)確、規(guī)范、科學(xué)的全電參數(shù)測試方法和測試數(shù)據(jù)存儲體系，期望與用戶單位和制管單位一起探討行業(yè)規(guī)范，進(jìn)而形成標(biāo)準(zhǔn)；2）智能調(diào)試技術(shù)，該技術(shù)以空間行波管各極工作電壓為決策變量，根據(jù)實際測試結(jié)果計算目標(biāo)函數(shù)的適應(yīng)值，基于復(fù)雜參量多目標(biāo)優(yōu)化算法相應(yīng)地調(diào)整空間行波管的工作條件，迭代循環(huán)，以實現(xiàn)智能搜索空間行波管在整個工作頻帶內(nèi)的最佳工作點(diǎn)，可進(jìn)一步發(fā)掘產(chǎn)品性能，使器件工作在最佳狀態(tài)。以上研究可以在空間行波管研制生產(chǎn)過程中將研制人員從重復(fù)、繁瑣的工作中解放出來，從而更多地關(guān)注產(chǎn)品設(shè)計。同時，可極大的提高生產(chǎn)效率，避免了人為誤差，確保了產(chǎn)品數(shù)據(jù)包的客觀性、完整性、高效性和規(guī)范性。