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北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中ffc軟排線如何太空劇烈高低溫波動(dòng)的？
- 作者: 阿勇
- 來(lái)源: 鑫美特FFC/FPC
- 日期 : 2020-06-24
據(jù)中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)官方公眾號(hào)消息，6月23日9時(shí)43分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星，暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星，至此北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計(jì)劃提前半年全面完成。
北斗導(dǎo)航衛(wèi)星上有用到ffc軟排線嗎？答案是肯定的，幾乎所有帶顯示、功放、信號(hào)傳輸接受的元器件都有用到FFC/FPC軟排線。我國(guó)的北斗相比美國(guó)GPS和俄羅斯的格洛納斯等系統(tǒng)比較，一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)就是短報(bào)文通信,這必然就有FFC排線傳輸?shù)囊环莨凇＿@個(gè)硬核功能讓使用北斗系統(tǒng)的終端，在沒有移動(dòng)通信的信號(hào)的環(huán)境，一樣可以發(fā)短信息，最多可以發(fā)1000個(gè)漢字，身處險(xiǎn)境也可以迅速定位，化險(xiǎn)為夷。比如，2008年汶川大地震，在災(zāi)區(qū)電力和通訊設(shè)備被破壞無(wú)法使用時(shí)，北斗短報(bào)文的功能讓災(zāi)區(qū)的信息可以傳輸?shù)街笓]中心，為抗震救災(zāi)起到了重要作用。海上作業(yè)的漁民，利用北斗系統(tǒng)可以隨時(shí)與指揮中心聯(lián)絡(luò)，保駕護(hù)航，目前已廣泛應(yīng)用，累計(jì)救助1萬(wàn)人次。
在地面終端與天上的導(dǎo)航衛(wèi)星通信信號(hào)相互傳遞的過(guò)程中，ffc軟排線在導(dǎo)航衛(wèi)星中如何穩(wěn)定的發(fā)揮功效呢？大家知道太空中的環(huán)境與地球周圍的環(huán)境完全不一樣，在地球周圍與太陽(yáng)之間還有很多大氣層的衰減，太陽(yáng)照射到地面，我們平時(shí)感受到溫度最高的夏天也就30℃~40℃，而在太空中要么就是-273℃，太陽(yáng)一照直接就是150℃~160℃。
那么在這么一個(gè)瞬間溫差能達(dá)到300℃多的溫差范圍內(nèi)，ffc軟排線還能照常工作嗎？如果不加以特殊處理方法，顯然是不能的。通常FFC軟排線只能耐溫80℃，下圖標(biāo)識(shí)很清楚，耐溫80℃，耐壓60V。比較耐高溫一點(diǎn)的也也只有耐溫105℃。那么可能您就有疑問(wèn)了，果真如此，排線不早就融化了
嗎？如果不加以處理，別說(shuō)排線早融化了，很多元器件都得一起被融化掉。可以這么說(shuō)，對(duì)于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，對(duì)溫度控制是非常關(guān)鍵。我們都知道，導(dǎo)航定位會(huì)有多種誤差來(lái)源，比如時(shí)鐘不準(zhǔn)確導(dǎo)致定位偏差，衛(wèi)星軌道測(cè)算不準(zhǔn)確導(dǎo)致定位偏差，大氣層對(duì)導(dǎo)航信號(hào)產(chǎn)生延遲，導(dǎo)致定位偏差。因此，時(shí)鐘不準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)航衛(wèi)星測(cè)量位置不準(zhǔn)的系統(tǒng)性誤差，怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢？導(dǎo)航衛(wèi)星里面有個(gè)非常重要的器件叫“原子鐘”，這是時(shí)間維持系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，它是導(dǎo)航衛(wèi)星的時(shí)間參考。我們?nèi)粘Ｉ钪幸苍S時(shí)間精確到一分鐘以內(nèi)也就夠了，對(duì)于導(dǎo)航衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)，時(shí)間必須精確到十萬(wàn)分之一秒甚至百萬(wàn)分之一秒，而原子鐘又特別容易受溫度變化的干擾，要使原子鐘誤差做到百萬(wàn)分之一秒，技術(shù)要求環(huán)境溫度只能是0.2℃的波動(dòng)。所以導(dǎo)航衛(wèi)星原子鐘所處的內(nèi)部溫度，只能允許溫度波動(dòng)在正負(fù)0.1℃，基本上可以近似認(rèn)為航天衛(wèi)星的原子鐘處在一個(gè)恒溫的環(huán)境中。我們智慧、勤勞的航天科研人員經(jīng)過(guò)集體努力已經(jīng)成熟的控制原子鐘工作環(huán)境溫度在正負(fù)0.1℃范圍內(nèi)波動(dòng)。
既然原子鐘的周圍溫度能夠如此精確得以控制，那么將ffc排線的工作溫度控制在合適的范圍就更不是問(wèn)題了。因此，盡管太空溫度會(huì)從-273℃~160℃的波動(dòng)，但是通過(guò)技術(shù)控制，里面的元器件不會(huì)遭受這么大的溫差波動(dòng)。因此ffc軟排線在航天衛(wèi)星中是能夠正常穩(wěn)定的發(fā)揮功效的。
北斗導(dǎo)航衛(wèi)星上有用到ffc軟排線嗎？答案是肯定的，幾乎所有帶顯示、功放、信號(hào)傳輸接受的元器件都有用到FFC/FPC軟排線。我國(guó)的北斗相比美國(guó)GPS和俄羅斯的格洛納斯等系統(tǒng)比較，一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)就是短報(bào)文通信,這必然就有FFC排線傳輸?shù)囊环莨凇＿@個(gè)硬核功能讓使用北斗系統(tǒng)的終端，在沒有移動(dòng)通信的信號(hào)的環(huán)境，一樣可以發(fā)短信息，最多可以發(fā)1000個(gè)漢字，身處險(xiǎn)境也可以迅速定位，化險(xiǎn)為夷。比如，2008年汶川大地震，在災(zāi)區(qū)電力和通訊設(shè)備被破壞無(wú)法使用時(shí)，北斗短報(bào)文的功能讓災(zāi)區(qū)的信息可以傳輸?shù)街笓]中心，為抗震救災(zāi)起到了重要作用。海上作業(yè)的漁民，利用北斗系統(tǒng)可以隨時(shí)與指揮中心聯(lián)絡(luò)，保駕護(hù)航，目前已廣泛應(yīng)用，累計(jì)救助1萬(wàn)人次。
在地面終端與天上的導(dǎo)航衛(wèi)星通信信號(hào)相互傳遞的過(guò)程中，ffc軟排線在導(dǎo)航衛(wèi)星中如何穩(wěn)定的發(fā)揮功效呢？大家知道太空中的環(huán)境與地球周圍的環(huán)境完全不一樣，在地球周圍與太陽(yáng)之間還有很多大氣層的衰減，太陽(yáng)照射到地面，我們平時(shí)感受到溫度最高的夏天也就30℃~40℃，而在太空中要么就是-273℃，太陽(yáng)一照直接就是150℃~160℃。
既然原子鐘的周圍溫度能夠如此精確得以控制，那么將ffc排線的工作溫度控制在合適的范圍就更不是問(wèn)題了。因此，盡管太空溫度會(huì)從-273℃~160℃的波動(dòng)，但是通過(guò)技術(shù)控制，里面的元器件不會(huì)遭受這么大的溫差波動(dòng)。因此ffc軟排線在航天衛(wèi)星中是能夠正常穩(wěn)定的發(fā)揮功效的。
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