航天科技:我国成功发射卫星互联网技术试验卫星

7月9日19时0分,长征二号丙/远征一号S运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞,随后将卫星互联网技术试验卫星成功送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。与以往相比,此次任务远征一号S上面级采用新型曲面栅格过渡段,该部段减重35%,提升了火箭运载能力。测量系统首次采用天地基一体化测控模式,可自由切换天基与地基测控时间,具备全程无盲区测控能力,任务适应性得到极大提升。

中国电磁监测试验卫星工程研制进展

中国电磁监测试验卫星工程项目于2013年正式批准立项,卫星预计于2017年8月发射入轨,设计在轨运行5年,这是我国地震立体观测体系的第一个专用天基平台.本文简要介绍了电磁卫星工程设计和卫星工程六大系统的功能与任务,并对卫星系统和应用系统的研制情况予以阐述.目前,已基本完成卫星平台和有效载荷设计初样阶段的研制,将于2016年6月转入正样研制阶段.应用系统基础平台的建设工作按计划进行,将在卫星发射前半年开始试运行,以确保电磁监测试验卫星数据的有效应用.

电磁监测试验卫星矢量磁场探测方法

电磁监测试验卫星是中国第一颗近地轨道电磁场科学探测试验卫星,探测空间背景磁场是其重要任务之一.空间背景磁场探测需要在卫星平台上对空间矢量磁场进行长期稳定准确探测,电磁监测试验卫星采用磁通门磁强计和基于CPT效应的绝对磁场校准装置(Coupled Dark State Magnetometer,CDSM)分别探测空间相对矢量磁场以及绝对标量磁场,通过数据处理,使最终的矢量磁场探测数据具有准确性.这种数据处理方法在理想模型下拥有解析解,实施过程中载荷的噪声、准确度及稳定性影响模型的准确性,会产生数据校准误差.通过对在轨磁场探测的模拟确定了这种数据处理方法的性能,验证了在载荷设计性能的基础上电磁监测试验卫星的磁场探测可以实现1nT的准确度.

电磁监测试验卫星朗缪尔探针电离层探测技术

本文依据电磁监测试验卫星(CSES)的任务要求,自主设计研制了卫星载荷朗缪尔探针仪器,以实现对空间等离子体电子密度、电子温度等参数的测量,为探索大地震短临预测与预警新方法提供空间观测数据.该朗缪尔探针的传感器采用优化的球形传感器,上半球是收集极,下半球是保护极,消除了其结构与支撑杆连接处的终端效应.传感器表面采用了TiN镀层,保证了其耐原子氧剥蚀能力和均匀的表面功函数.通过在意大利国家天体物理研究院行星际物理研究所(INAF-IAPS)的地面等离子体环境下的测试,验证了本文设计的朗缪尔探针载荷的可行性和正确性,能够实现电磁监测试验卫星的任务要求.

电磁监测试验卫星阻滞势分析器探测技术

依据电磁监测试验卫星的任务要求,自主研发了等离子体分析仪,首次实现电离层等离子体原位探测.作为等离子体分析仪的重要组成部分,阻滞势分析器主要用于探测电离层等离子体的密度、沿轨道方向漂移速度、温度以及成分等参数.阻滞势分析器传感器栅网材料选用铍铜,表面镀金处理,并通过仿真验证了多层栅网总透过率与理论计算的一致性.依据技术指标,详细设计了阻滞势分析器传感器的窗口半径、收集极半径、有效高度及扫描电压等参数.在电子学电路设计时通过前放电路三个可调量程的设计,保证了电路测量精度.在此基础上,借助意大利国家天体物理研究院行星际物理研究所的地面等离子体环境,完成了阻滞势分析器的等离子体环境测试.测试结果表明,该阻滞势分析器的性能指标满足设计要求,能够实现电磁监测试验卫星的任务需求.

北斗三号试验卫星的钟差评估及预报

目前,在轨的5颗新一代北斗卫星(北斗三号)可同时向用户播发北斗二号信号与新的卫星信号,而且北斗三号搭载了高精度的铷钟或被动氢钟.因北斗三号的星钟作为卫星导航、定位和授时服务的主要载荷组成部分,为分析北斗三号卫星钟的时频性能,采用北斗数据处理与分析中心估计的卫星钟差产品评估北斗三号卫星钟的频率稳定度、漂移率和准确度.同时,考虑到北斗三号卫星钟精度较差且存在频繁的相位跳变以及数据中断等问题,筛选出了一种最优的钟差预报模型,即对频率数据进行建模并采用抗差估计的方法进行参数估计.实验结果显示北斗三号钟差预报精度相对传统预报模型提升1.6%–61.9%.

哈工大“试验卫星一号”工程项目中的“无缝之网”

本文借助"行动者网络理论",对哈尔滨工业大学"试验卫星一号"工程项目进行剖析和解读。通过对"试验卫星一号"工程项目进行的研究表明,技术的、经济的、社会的、政治的、文化的因素一开始就相互联系,形成一个有机的整体——行动者组成的网络。技术无论是构思设计,还是生产加工,乃至应用扩散,都是人类的事务;技术应被理解为一个社会过程,社会因素全面渗入技术中,从而打破了技术与社会的边界,形成了技术与社会的"无缝之网"。

电磁监测试验卫星高能粒子探测器光电倍增管研究

在电磁监测试验卫星的高能粒子探测器中使用了滨松公司生产的R7600-300光电倍增管。为了满足航天载荷的特殊需求,对这种光电倍增管的性能进行了检测,重新设计了光电倍增管的分压器,并抽样对该种光电倍增管进行了力学和热真空等环境试验。测试和试验结果显示,这种光电倍增管可以达到探测器的设计要求,能够满足航天的力学和环境要求。

中国科学探测与技术试验卫星

为了对航天任务急需的新技术进行先期试验,同时开展空间环境探测与空间科学研究,中国在刚开始研制卫星时,就开始发展了科学探测与技术试验卫星系列.从20世纪70年代至今,中国先后研制和发射了实践一号、实践二号卫星群、实践四号以及实践五号卫星,初步形成了实践系列科学探测与技术试验卫星.

美国弹道中段试验卫星(MSX)在轨污染测试装置介绍

文章介绍了美国弹道中段试验卫星在轨研究放气、粒子、光化学等污染影响所用的测试装置及其测试方法。

日本“超低轨道技术试验卫星”任务及应用

2017年12月23日,日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）研制的“超低轨道技术试验卫星”（SLATS）搭乘H-2A运载火箭从种子岛航天中心发射升空,该卫星是世界首颗具有变轨能力的超低轨道卫星,将在轨验证超低轨道高度保持、高分辨率对地观测等一系列关键技术。超低轨道卫星技术能够迅速增强战场信息获取能力,军事应用潜力巨大。

科学技术试验卫星发展与展望

科学与技术试验卫星主要开展空间科学研究和空间应用技术的原理性或工程性试验验证。文章总结了世界主要航天大国,如美国、俄罗斯/苏联、中国等科学与技术试验卫星的发展历程,对美国的“新盛世”计划、战术试验卫星系列,俄罗斯的“生物”卫星系列、“光子”系列,中国的实践卫星系列、科学实验卫星系列等有代表性的试验卫星项目的试验目的和试验成果进行了介绍,对试验卫星推动空间科学、空间技术和空间应用的发展进行了总结。展望了未来科学与技术试验卫星主要规划、未来发展主要特点等。

欧洲“移除碎片”试验卫星即将进行在轨试验

2018年4月2日,由欧洲萨瑞航天中心（SSC）负责研制的“碎片移除”（Remove Debris）试验卫星搭载猎鹰-9（Falcon-9）火箭上的货运“龙”（Dragon）飞船运送至“国际空间站”（ISS）。

脉冲星导航试验卫星时间数据分析与脉冲轮廓恢复

脉冲星导航试验卫星(X-ray Pulsar-based Navigation-1,XPNAV-1)是中国致力于脉冲星导航空间试验验证的首颗试验卫星,旨在研究X射线光子时间数据处理分析方法,通过实测数据恢复脉冲轮廓,以验证使用国产X射线探测器观测脉冲星的能力。文章对XPNAV-1卫星科学试验任务作了介绍,给出了光子时间数据处理的步骤,建立了脉冲星X射线大尺度延时模型;针对XPNAV-1卫星实测蟹状星云(Crab)脉冲星数据,借助大尺度延时模型将光子到达时间改正到了惯性参考点,使用历元折叠方法获得了Crab脉冲星脉冲轮廓曲线,其特征的双峰结构表明国产探测器成功实测了Crab脉冲星观测。

北斗三号试验卫星对短基线RTK定位性能影响分析

为了进一步研究北斗三号试验卫星对BDS短基线RTK定位性能的影响,设计2组试验,利用多系统GNSS试验跟踪网的实测数据,验证并分析其影响。在亚太地区以澳大利亚为例进行分析,实验结果表明,增加北斗三号试验卫星对BDS短基线RTK定位结果U方向精度提升不明显,N、E方向精度的提升比较明显,分别可达到30%、10%以上。

基于X射线脉冲星导航试验卫星观测数据的到达时间估计

中国首颗X射线脉冲星导航试验卫星(X-ray Pulsar Navigation-1,XPNAV-1)搭载了两种体制的X射线探测器,其主要任务是在轨开展X射线脉冲星的探测以及进行脉冲星导航体制的验证。为了实现到达时间(Time of Arrival,TOA)的高精度估计,提出了利用阵列信号处理领域的多重信号子空间分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)方法进行脉冲星导航的TOA估计,进行了试验仿真验证,并且对XPNAV-1观测到的蟹状星云(Crab)脉冲星的光子数据进行处理。在观测时间为协调世界时(Coordinate Universal Time,UTC)57 727.0约简儒略日(Modified Julian Day,MJD)到UTC 57 812.0 MJD内,选取了0.5~10keV频段内的121段光子观测数据,对这些数据进行了脉冲轮廓折叠,得到了Crab脉冲星的折叠轮廓,然后分别利用互相关法和MUSIC方法进行折叠轮廓的TOA估计,最后对比了两种方法的估计结果。

北斗全球试验卫星观测数据质量分析

自2015年3月以来,中国共发射了5颗北斗全球新型IGSO和MEO试验卫星,其观测数据质量的好坏直接影响到我国北斗卫星导航系统全球化的进程,因此有必要对观测数据的质量进行全面掌握。本文选用2017年10月1日—10月21日的16个i GMAS观测站和6个MGEX观测站的观测数据,从信噪比、数据完整率、多路径效应、电离层延迟等评估指标对北斗全球试验卫星观测数据进行了质量分析。结果表明,北斗全球试验卫星与现有的北斗工作卫星的B1和B3频率数据完整率相当;试验卫星的信噪比优于北斗工作卫星;试验卫星的多路径误差和电离层延迟误差略优于北斗工作卫星。因此,北斗全球试验卫星能够满足北斗卫星导航系统正常的工作要求。

美日典型试验卫星发展分析

试验卫星是针对空间技术创新发展需求，专门用于对航天新器件、新材料、新设备、新技术、新体制和新概念等进行空间飞行试验验证的卫星总称。试验卫星作为空间飞行试验验证平台，是降低航天风险和成本的有效途径，