9/29/2020，光纖在線訊，飛行器在軌飛行時(shí)，為保證其飛行安全，地面技術(shù)人員也需要像醫(yī)生一樣，通過“望聞問切”等方法為其診斷健康狀況。
光纖傳感與系統(tǒng)北京實(shí)驗(yàn)室祝連慶教授團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的“光纖傳感系統(tǒng)”就是為飛行器的健康監(jiān)測(cè)而量身定制的工具，而其中的“光纖傳感”載荷測(cè)試系統(tǒng)在飛行器上的應(yīng)用，就像為飛行器裝上了一個(gè)輕巧可靠的“聽診器”。有了這個(gè)“聽診器”，地面技術(shù)人員便可通過其獲取的一些診斷信息，來(lái)幫助判斷衛(wèi)星運(yùn)行是否正常，同時(shí)還可為載荷設(shè)計(jì)、科學(xué)試驗(yàn)開展、科學(xué)數(shù)據(jù)分析等提供有力支撐。


△北京市副市長(zhǎng)、市政府黨組成員領(lǐng)導(dǎo)到實(shí)驗(yàn)室參觀指導(dǎo)工作

什么是光纖傳感系統(tǒng)？



△光纖與光纖光柵

想要了解光纖傳感系統(tǒng)，首先要先從“光纖”說(shuō)起，光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱光纖，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光的傳導(dǎo)工具。光纖如頭發(fā)絲般粗細(xì)，卻具備“傳”、“感”合一的特性，形成的分布式傳感系統(tǒng)，可在長(zhǎng)距離的線路上進(jìn)行連續(xù)的傳感檢測(cè)和被測(cè)信號(hào)的傳輸。這是任何其他無(wú)線檢測(cè)手段所無(wú)法企及的。

而光纖傳感顧名思義就是利用“光纖”作為敏感元件實(shí)現(xiàn)參量檢測(cè)的一種新型傳感檢測(cè)技術(shù)。


△光纖傳感原理圖

光纖傳感器在航天領(lǐng)域的應(yīng)用


“光纖傳感器”主要對(duì)飛行器在軌運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)試、搜集，包括衛(wèi)星運(yùn)行過程中的溫度、變形、振動(dòng)等等，這些數(shù)據(jù)不僅可為平臺(tái)用戶提供空間飛行器“在軌狀態(tài)診斷”服務(wù)，同時(shí)也可為在載荷設(shè)計(jì)、科學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等方面提供更多信息。

“光纖傳感”載荷測(cè)試系統(tǒng)為“湘江新區(qū)號(hào)”衛(wèi)星飛行保駕護(hù)航


△光纖傳感地面數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 

目前，搭載了“光纖傳感”載荷測(cè)試系統(tǒng)的“湘江新區(qū)號(hào)”衛(wèi)星（瀟湘二號(hào)）飛行環(huán)境監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，已繞地球運(yùn)行超過2年9個(gè)月，繞地15000余圈。通過衛(wèi)星S波段下載多軌光纖傳感系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并成功獲取了傳感器光譜信息及中心波長(zhǎng)信息，經(jīng)分析處理所測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)正常，這標(biāo)志著光纖傳感與系統(tǒng)北京實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)研制的“飛秒刻寫光纖光柵”和“全金屬化封裝光柵傳感器”二項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)首次在太空中成功應(yīng)用與驗(yàn)證。


△實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人在超凈間制備核心器件

光纖傳感與系統(tǒng)北京實(shí)驗(yàn)室?guī)ь^人祝連慶教授表示，此次試驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)和技術(shù)成果為光纖傳感技術(shù)在大型衛(wèi)星以及空間站的技術(shù)推廣和應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。尤其是其獲取的科研數(shù)據(jù)，將為后續(xù)光纖傳感在空間飛行器溫度、結(jié)構(gòu)應(yīng)變、振動(dòng)監(jiān)測(cè)等方面起到關(guān)鍵技術(shù)性的支撐。

來(lái)源：北京實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟