Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống tự động kiểm soát và bám sát góc tầm, hướng trong máy thu thông tin vệ tinh trên cơ sở tích hợp và chế tạo sensơ từ trường yếu dựa trên hiệu ứng từ giảo-áp điện.
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội
Thuộc Danh mục đề tài Nhiệm vụ trong chiến lược NCUD CN Vũ trụ 2012-2015
Họ và tên GS. TS. Nguyễn Hữu Đức
Thời gian thực hiện 01/01/2010 - 01/01/2012
Tổng kinh phí 2.500 triệu đồng
Xếp loại Khá
Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu thiết kế chế tạo sensor góc công nghệ mới, làm việc trong từ trường yếu, đo góc tầm, góc hướng với độ chính xác cao, có kích thước nhỏ và tích hợp sensor trong máy thu vệ tinh với cơ cấu điều khiển và chấp hành phương vị và góc tà linh hoạt cho phép máy thu  tự động tìm kiếm và tự động bám sát vệ tinh, nhằm ổn định khả năng kết nối vệ tinh với máy thu trong quá trình thu phát dữ liệu.

Kết quả chính của đề tài

 

a) Về khoa học
- Nghiên cứu và chế tạo thành công vật liệu tổ hợp từ giảo-áp điện có hiệu ứng lớn, làm việc trong vùng từ trường nhỏ cỡ từ trường trái đất.
- Chế tạo thành công sensơ đo góc 1D, 2D và 3D dựa trên hiệu ứng từ giảo-áp điện với độ nhạy 10-4 Oe và 10-2 độ với công nghệ đơn giản, rẻ tiền, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Sensơ tích hợp với mạch điện tử hoàn chỉnh, tín hiệu ra được mã hóa ghép nối trong các bộ điều khiển góc và có thể ghép nối với máy tính cho hiển thị góc khi quay.
- Nghiên cứu thiết kế, mô phỏng và chế tạo thành công máy thu siêu cao tần độ nhạy cao, tạp âm thấp cho hệ thống thông tin vệ tinh.
- Đào tạo đội ngũ cán bộ làm chủ công nghệ nguồn thiết kế chế tạo sensơ, kỹ thuật thu vệ tinh, thiết kế, tích hợp hệ thống trong lĩnh vực điều khiển tự động và bám sát mục tiêu.
b) Về ứng dụng
- Làm chủ công nghệ lõi chế tạo sensơ đo góc với độ chính xác cao không chỉ phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học mà còn có khả năng triển khai sản xuất hàng loạt với qui mô công nghiệp sử dụng cho nhiều mục đích đặc biệt trong lĩnh vực vệ tinh.
- Tích hợp thành công máy thu vệ tinh gắn sensơ góc với cơ cấu truyền động chấp hành, dò tìm và bám sát mục tiêu, tạo tiền đề chế tạo trang thiết bị hệ thống dẫn đường và bám sát mục tiêu ứng dụng trong thông tin liên lạc vũ trụ.
- Làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo máy thu siêu cao tần cho hệ thống thông tin vệ tinh, đáp ứng nhu cầu phát triển công nghiệp chế tạo các hệ thống thông tin vô tuyến của Việt Nam;
- Có khả năng chuyển giao công nghệ sản xuất ở trong nước các sản phẩm sensơ tích hợp với thiết bị thu phát vệ tinh có thị trường ứng dụng lớn mang ý nghĩa kinh tế và xã hội cao.

Về khoa học

- Nghiên cứu và chế tạo thành công vật liệu tổ hợp từ giảo-áp điện có hiệu ứng lớn, làm việc trong vùng từ trường nhỏ cỡ từ trường trái đất.

- Chế tạo thành công sensơ đo góc 1D, 2D và 3D dựa trên hiệu ứng từ giảo-áp điện với độ nhạy 10-4 Oe và 10-2 độ với công nghệ đơn giản, rẻ tiền, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Sensơ tích hợp với mạch điện tử hoàn chỉnh, tín hiệu ra được mã hóa ghép nối trong các bộ điều khiển góc và có thể ghép nối với máy tính cho hiển thị góc khi quay.

- Nghiên cứu thiết kế, mô phỏng và chế tạo thành công máy thu siêu cao tần độ nhạy cao, tạp âm thấp cho hệ thống thông tin vệ tinh.

- Đào tạo đội ngũ cán bộ làm chủ công nghệ nguồn thiết kế chế tạo sensơ, kỹ thuật thu vệ tinh, thiết kế, tích hợp hệ thống trong lĩnh vực điều khiển tự động và bám sát mục tiêu.

Về ứng dụng

- Làm chủ công nghệ lõi chế tạo sensơ đo góc với độ chính xác cao không chỉ phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học mà còn có khả năng triển khai sản xuất hàng loạt với qui mô công nghiệp sử dụng cho nhiều mục đích đặc biệt trong lĩnh vực vệ tinh.

- Tích hợp thành công máy thu vệ tinh gắn sensơ góc với cơ cấu truyền động chấp hành, dò tìm và bám sát mục tiêu, tạo tiền đề chế tạo trang thiết bị hệ thống dẫn đường và bám sát mục tiêu ứng dụng trong thông tin liên lạc vũ trụ.

- Làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo máy thu siêu cao tần cho hệ thống thông tin vệ tinh, đáp ứng nhu cầu phát triển công nghiệp chế tạo các hệ thống thông tin vô tuyến của Việt Nam;

- Có khả năng chuyển giao công nghệ sản xuất ở trong nước các sản phẩm sensơ tích hợp với thiết bị thu phát vệ tinh có thị trường ứng dụng lớn mang ý nghĩa kinh tế và xã hội cao.

 

Những đóng góp mới

Chế tạo thành công sản phẩm công nghệ và thiết bị hoàn chỉnh bao gồm cả máy thu vệ tinh gắn với cơ cấu truyền động chấp hành, dò tìm và bám sát vệ tinh tích hợp với sensơ góc dựa trên hiệu ứng mới từ giảo-áp điện, trong đó khâu chế tạo sensor góc bằng công nghệ mới là khâu cơ bản nhất, quyết định khả năng chế tạo thiết bị sản xuất trong nước các hệ thống dẫn đường và bám sát mục tiêu có nhiều địa chỉ ứng dụng trong thông tin liên lạc vũ trụ, kỹ thuật điều khiển đối tượng bám sát theo mục tiêu.

Sản phẩm đề tài
a) Các bài báo đã công bố (liệt kê)
[1]. D.T. Huong Giang, P.A. Duc, N.T. Ngoc and N.H. Duc, Geomagnetic sensors based on Metglas/PZT laminates, Sensor and Actuator A: Physics 179 (2012) 78.
[2]. D.T. Huong Giang, P.A. Duc, N.T. Ngoc, N.T. Hien and N.H. Duc, Spatial angular positioning device with 3-D magnetoelectric sensors, Review of Scientific Instruments 83 (2012) 095006.
[3]. D.T. Huong Giang, P.A. Duc, N.T. Ngoc, N.T. Hien and N.H. Duc, Metglas/PZT-magnetoelectric laminates integrated 2-D geomagnetic sensor, Sensor and Actuator, A: Physics, 2012 (under review).
[4]. Trần Văn Hội, Bạch Gia Dương, Study, design and fabrication of Low Noise Amplifier at C band used for satellite receiver system VINASAT-I  (ReV2012), 10/2012.
[5]. Nguyen Huu Duc, Nguyen Phu Binh, Ta Hong Hanh, Hoang Duc Long, Bach Gia Duong, Research, design and fabrication of a high frequency low-noiseamplifier for satellite communications, Journal of Science, VNU, Mathematics –Physics, 27(2), pp. 62-65. 2011
b) Các sản phẩm cụ thể
Dạng I - Mẫu; Sản phẩm; Vật liệu; Thiết bị, máy móc; Dây chuyền công nghệ
- Tài liệu tổng thuật
- 12 bộ sensơ đo góc 1D, 2D và 3D với độ nhạy 10-4 Oe và 10-2 tích hợp với mạch điện tử  
- Thiết bị thu vệ tinh gắn sensơ với hệ thống truyền động bám góc, bản thiết kế chức năng, sơ đồ nguyên lý, quy trình công nghệ sản xuất các khối chức năng chính của hệ thống
Dạng II - Nguyên lý ứng dụng; Bản vẽ thiết kế; Quy trình công nghệ; Báo cáo nghiên cứu khả thi và các sản phẩm khác
- Quy trình công nghệ chế tạo sensơ và các khối chức năng chính của hệ thống tự động sục sạo và bám sát góc phương vị, góc tà.
- Bản thiết kế chức năng, sơ đồ nguyên lý hệ thống tự động sục sạo, và bám sát góc.
- Phần mềm nhúng tính toán xử lý trung tâm và xử lý góc sai số phương vị, góc tà.
Dạng III - Sản phẩm đào tạo: Tiến sĩ:02, Thạc sĩ: 04, Cử nhân: 05
c) Các sản phẩm khác: Giải thưởng khoa học, công nghệ
- Cúp vàng Hội chợ Công nghệ Quốc tế International Techmart Vietnam 2012

Các bài báo đã công bố (liệt kê)

[1]. D.T. Huong Giang, P.A. Duc, N.T. Ngoc and N.H. Duc, Geomagnetic sensors based on Metglas/PZT laminates, Sensor and Actuator A: Physics 179 (2012) 78.

[2]. D.T. Huong Giang, P.A. Duc, N.T. Ngoc, N.T. Hien and N.H. Duc, Spatial angular positioning device with 3-D magnetoelectric sensors, Review of Scientific Instruments 83 (2012) 095006.

[3]. D.T. Huong Giang, P.A. Duc, N.T. Ngoc, N.T. Hien and N.H. Duc, Metglas/PZT-magnetoelectric laminates integrated 2-D geomagnetic sensor, Sensor and Actuator, A: Physics, 2012 (under review).

[4]. Trần Văn Hội, Bạch Gia Dương, Study, design and fabrication of Low Noise Amplifier at C band used for satellite receiver system VINASAT-I  (ReV2012), 10/2012.

[5]. Nguyen Huu Duc, Nguyen Phu Binh, Ta Hong Hanh, Hoang Duc Long, Bach Gia Duong, Research, design and fabrication of a high frequency low-noiseamplifier for satellite communications, Journal of Science, VNU, Mathematics –Physics, 27(2), pp. 62-65. 2011

Các sản phẩm cụ thể

  • Dạng I - Mẫu; Sản phẩm; Vật liệu; Thiết bị, máy móc; Dây chuyền công nghệ

- Tài liệu tổng thuật

- 12 bộ sensơ đo góc 1D, 2D và 3D với độ nhạy 10-4 Oe và 10-2 tích hợp với mạch điện tử  

- Thiết bị thu vệ tinh gắn sensơ với hệ thống truyền động bám góc, bản thiết kế chức năng, sơ đồ nguyên lý, quy trình công nghệ sản xuất các khối chức năng chính của hệ thống

  • Dạng II - Nguyên lý ứng dụng; Bản vẽ thiết kế; Quy trình công nghệ; Báo cáo nghiên cứu khả thi và các sản phẩm khác

- Quy trình công nghệ chế tạo sensơ và các khối chức năng chính của hệ thống tự động sục sạo và bám sát góc phương vị, góc tà.

- Bản thiết kế chức năng, sơ đồ nguyên lý hệ thống tự động sục sạo, và bám sát góc.

- Phần mềm nhúng tính toán xử lý trung tâm và xử lý góc sai số phương vị, góc tà.

  • Dạng III - Sản phẩm đào tạo: Tiến sĩ:02, Thạc sĩ: 04, Cử nhân: 05

Các sản phẩm khác: Giải thưởng khoa học, công nghệ

- Cúp vàng Hội chợ Công nghệ Quốc tế International Techmart Vietnam 2012

Một số hình ảnh của đề tài:

83nguyenhuuduc
Sơ đồ thí nghiệm và kết quả nghiên cứu sensơ từ trường trái đất dựa trên hiệu ứng từ giảo, áp điện của Zhai và đồng nghiệp

nguyenhuuduc1

83nguyenhuuduc2
Kết quả đo đạc trên máy phân tích phổ