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“羲和”探日!西电智慧助力中国航天首次实现无线能源传输

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10月14日18时51分,我国首颗用于太阳探测双超平台试验卫星——“羲和”号发射入轨。太阳探测科学技术试验卫星的成功发射对我国空间科学探测及卫星技术发展具有重要意义,标志着我国正式进入“探日时代”。记者获悉,西安电子科技大学空间科学与技术学院无线能源团队全程参与太阳探测双超平台试验卫星的无线能源传输任务。

羲和是中国上古神话中的太阳女神与制定时历的女神,以太阳母亲的形象为人们所认知,此名取义“效法羲和驭天马志在长空牧群星”。象征中国对太阳探索的缘起与拓展。该星将实现国际首次太阳Hα波段光谱成像的空间探测,填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白。提高我国在太阳物理领域研究能力,对我国空间科学探测及卫星技术发展具有重要意义。

羲和太阳探测双超平台试验卫星采用超高指向精度、超高稳定度的“双超”卫星平台设计,以“动静隔离非接触”总体设计新方法,将平台舱与载荷舱物理隔离,阻断了平台舱微振动的传递路径。因两舱之间完全隔离,太阳探测双超平台试验卫星的载荷舱和平台舱无法通过电缆传输能源和信息。为此,卫星采用无线能源传输系统,把平台舱的能量源源不断地传输至载荷舱,满足载荷舱在整个寿命期间、各种工作模式下的能源需求。这在中国航天领域尚属首次。此项航天级无线能源传输技术由西安电子科技大学空间科学与技术学院提供。

据介绍,西电团队根据项目需要,突破了传统固连设计思想,克服高振动,低重力环境,提升系统整体效率,降低热损耗,独立研发高效率、高容错、低电磁力无线能源传输设备。使得卫星实现了姿态指向精度、姿态稳定度指标,比国内现有能力提升1~2个数量级,达到国际先进水平。后续,伴随“羲和”号高性能技术卫星平台在轨试验成功,将有效验证具有自主知识产权的无线能源传输技术在航天工程上的应用。项目由航天509所抓总提供需求,西电空间学院提供技术研发和生产方案,航天811所进行工程化,产学研协同,将项目需求、技术研发、生产方案、产品工程化融合一体,高效、务实、可靠地完成由需求、构想、实现,到产出组成的整个技术落地过程,为以后的工作提供了完整范例。

据了解,西安电子科技大学空间学院深耕无线能源传输技术多年,完全掌握了所有相关技术 (包含:电磁感应、电磁共振、微波传能),并在已有技术基础上,开发出了符合工业级标准和航天级标准的无线能源传输技术。实现了功率、效率、距离等参数的智能化控制,提出了电能数据的交互计算和管理,伴随技术理论的突破,团队突破了诸多核心技术瓶颈,如:过温与温控、效率与距离、成本与性能等问题,并形成了多个关键核心技术及系统解决方案。可以针对不同应用场景可以进行快速迭代,提供相应供电解决方案,如石油钻井管径无线能源设备,卫星双超平台无线传能设备,火箭接插分离无线能源传输设备,SADA无线能源传输等。西安报业全媒体记者任娜 通讯员李谦



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