● 摘要
信号传输磁芯组件是自主导航敏感器的关键部件之一，直接决定着系统的性能，设计并研制信号传输磁芯组件，并对其性能进行分析具有重要的理论意义与工程应用价值。 本文针对自主导航敏感器信号传输磁芯组件研制需求，对磁芯结构设计与实现、热设计与分析、电磁设计与分析和系统测试验证等几个方面进行了研究。主要研究工作如下：首先，分析了基于日地月信息的自主导航原理和非接触感应电能传输技术的原理和特点，建立了卫星轨道动力学模型和非接触信号传输变压器的模型，提出了信号传输磁芯系统采用的技术方案。 其次，分析了磁芯系统的组成，提出了总体设计方案，完成磁芯结构设计与加工实现，总结出铁氧体磁芯的一套有效的加工方法。对磁芯结构进行了有限元静力学分析与模态分析，得到磁芯受力结果以及固有频率和振型，为信号传输磁芯组件的设计提供了依据。 再次，在对磁芯系统进行建模的基础上，运用ANSYS软件对磁芯进行温度与热应力耦合分析和电磁场有限元分析，确定整个磁芯的散热能力和磁芯内部热应力分布，得到磁芯内部电磁场分布，所得结果有助于全面认识磁芯组件的温度特性和磁场特性。 最后，结合实际工程项目，对信号传输磁芯组件进行系统实验验证，结果表明所研制的磁芯组件满足项目任务要求，可有效完成自主导航敏感器信号传输任务。