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1. 研究背景与意义：

• 随着低轨卫星技术的发展，光纤滑环作为卫星内部信号传输的关键部件，其可靠性设计至关重要。无源多通道FORJ能够高效传输多种信号，成为卫星信号传输中枢。

• 目前关于光纤滑环空间应用的文献较少，该研究填补了这一空白，为卫星内部系统间通信提供了新选择。

2. 产品特点与应用场景：

• 无源多通道FORJ采用无源设计，结合光波分复用技术，提高光纤带宽资源利用率。

• 适用于卫星内部多种信号的传输，如星载天线阵列信号、时频同步信号等。

• 广泛应用于雷达、光电吊舱、光电桅杆等领域，但在卫星内部系统间通信领域的应用相对较少。

3. 结构设计：

• 基于道威棱镜的光学特性，设计精密机械结构，确保光信号能够跨越旋转界面传输。

• FORJ主要由道威棱镜、精密传动机构、高性能轴承及多个关键套筒组件构成。

4. 可靠性设计：

• 失效模式分析：识别可能导致FORJ失效的各种因素，如跌落损坏、光纤折断、温度过高或过低等。

• 冗余设计：为重要光纤通道提供物理路径备份，提高系统可靠性。

• 降额设计：对轴承、光学部件等关键参数进行降额处理，确保设备在极端环境下的稳定运行。

5. 热设计与润滑方式选择：

• 热设计：考虑环境温度变化对FORJ内部零件形变的影响，预留伸缩空隙以应对热胀冷缩问题。

• 润滑方式：采用固体润滑和油脂润滑相结合的方式，确保轴承和齿轮在真空环境中的良好运行。

6. 验证试验：

• 轴承寿命试验：对固态润滑技术的关键轴承部件进行1300万转的寿命验证试验。

• 鉴定试验：包括振动试验、热真空试验等，以验证FORJ的空间环境适应性。

• 验收试验：对FORJ正式产品进行性能测试和数据比对，确保满足设计要求。

• 寿命试验：在真空环境中进行加速寿命试验，累计旋转转数超过500万转，验证FORJ的工作寿命。

7. 试验结果与结论：

• 试验结果表明，无源多通道星载FORJ在各项设计指标上表现稳定，完全满足低轨道应用的要求。

• 该研究为卫星平台内数据传输性能、种类和数量的升级提供了有力支持。