抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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本論文では,NASAの強化MODIS航空機搭載シミュレータ(EMAS)に搭載する重要なサブシステムに対する近代化努力について述べた。新しいブラックボディ温度制御装置サブシステムは,EMASの赤外線イメージング較正を大いに改善し,測定と制御性能において実質的な利得を提供する。以前の装置ハードウェア上でのSize,W8およびパワー(SWaP)の低減も達成された。NASA航空機科学センサネットによる地上からの実時間制御は,ARMベースの埋め込み制御装置により可能である。線形駆動ステージは黒体のための熱電気クーラー(TEC)アレイに140Wのピーク電力を供給する。本論文では,線形電力ステージの選択のための原理と,PWM対線形法を牽引する対応する解析とプロトタイピングについて詳述した。線形駆動はしばしば非効率的であると考えられている。より深い分析と新しい包装技術は,この特定の応用のためにそうでないことを示す。高性能,温度測定技術の調査により,新しいシステムオンチップ(SoC)オフェリングは,性能においてほとんど妥協することなく,以前の最先端技術に対する複雑さを大幅に低減することを明らかにした。新しい技術の包装容量もまた,根本的に収縮する。実験室の結果は,レガシーEMASハードウェア上での測定読み出し雑音(15mK,3σ)改善を示した。温度センサとNIST追跡可能キャリブレーションの選択により,典型的な60mKの全体的な系統誤差,141mK最悪ケースが得られた。全測定システム誤差収支を提示した。測定安定性は,制御アルゴリズムの性能と調整を助ける。2つの制御装置を構築し,来るべき展開期の準備における装置に統合した。この新しい開発は,EMAS whiskブロムイメージャ,その赤外能力,および黒体赤外参照の実施の文脈において最も良く理解されている。黒体は,赤外波長で拡散するように見える特別な高放射率塗料で被覆された銅の円形板を用いて構築される。分光計の視野のいずれかに関する一対の参照は,システム内,二点キャリブレーションを走査線毎に提供する。TECモジュールのアレイを各プレートと強制空冷ヒートシンクの間に挟んだ。単一センサは,粗い補助チャネルのために,部屋で高精度で読み出される。歴史的に,これらの参照の温度読み出しと制御を,分光計光学ベンチから遠く搭載されたシステムで実行した。低レベルアナログ信号を,TECアレイの高電流駆動に近い長い(10’)ケーブル上に送った。これにより,温度測定は系統的雑音に非常に敏感になった。また,レガシーシステムは,時間とともに調整できないか,または修正できないアナログ制御ループを利用した。新しい制御装置は,現代の埋め込みシステム技術を活用して,パッケージングボリュームを根本的に縮小し,リアルタイム制御を可能にする。低雑音法と明確な熱管理により,制御装置を参照板に近接して配置することができる。全体的な結果は,性能の改善,システム体積の低減,および重量の低下である。航空機管理者は,常に航空機搭載センサに対する軽量化を行っている。しかし,システムを繰り返し設置することによってタスクをつけたEMAS技術者は,実際の受益者である。全体として,近代化努力はこのユニークなNASA航空機科学資産のための主要なステップを示す。Copyright 2018 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
