光学小卫星振动夹具设计及动特性分析

夹具是卫星振动试验的传力部件,夹具性能的好坏直接影响到振动试验的真实性和可靠性。总结了卫星振动夹具设计的一般方法和思路,针对某光学小卫星振动夹具进行了设计工作,利用有限元软件MSC.NASTRAN对振动夹具动特性进行了分析,对其刚度、质量、固有频率及动特性响应间的关系进行了研究,完成了某光学小卫星振动夹具的设计工作,从其动特性响应分析结果看,带振动夹具后整星动特性响应平均偏差约为6%,最大响应偏差约为11%,振动夹具对整星动特性影响在合理范围内,目前该振动夹具已成功应用于某光学小卫星按GJB1032-90所规定的地面力学环境试验中,并取得了预期的效果,该方法可应用于其他卫星振动夹具的设计中。

环境减灾光学小卫星测试有效性保证研究

针对传统卫星测试强度与测试应力是否充分没有可信的依据,测试有效性的表征与保证活动也没有统一的标准问题,文章提出了在卫星研制中采用测试覆盖性分析方法和三类不可测项目控制要求,以及基于早期问题暴露的测试时间控制方法。经环境减灾光学小卫星验证,结果表明:相关的测试保证活动是有效的,提出的传统卫星出厂前测试100 h无故障目标,可为后续卫星测试有效性提供参考。

光学小卫星仿水母构型轻量化结构研究

为了实现卫星结构轻量化,利用仿生设计的方法仿照海月水母的形态对光学小卫星进行构型设计并对结构进行优化,通过改变传力路径实现对结构性能的充分利用。首先,从海月水母的形态中提取了数学模型,公式推导出曲线在动载作用下刚度的变化情况;然后,依照所得数学模型对卫星结构进行了布局设计;最后,用灵敏度分析法分析了基频对壳体各部分厚度的敏感程度,以横向一阶频率不低于35 Hz为优化目标对壳体厚度进行了迭代。结果显示壳体的最佳厚度为0.1 mm,此时卫星主承力结构质量占整星质量的4.9%,因此,仿水母构型可为同类光学小卫星设计提供参考。

一种光学遥感小卫星数传基带测试系统设计改进

随着光学遥感小卫星业务不断增长,基于刀片服务器的传统数传基带测试系统已无法满足卫星批量研制测试需求。为此,文章设计了采用机架服务器+光纤交换机的数传基带测试系统,实现小型、通用、可扩展的硬件架构,支持高效、高速的数据处理、存储和交互,与传统系统相比,体积、功耗、质量显著减小。为适应新硬件架构,将原有各数传基带测试软件进行混合并行处理和动态负载均衡设计优化,可以稳定、可靠地提供并行实时数传基带测试功能。该系统具有集成度高、通用性好、测试时效性高等特点,在多型批量化生产的光学遥感小卫星研制过程中测试应用效果良好。

高分辨率遥感小卫星微振动全链路集成建模与验证

为全面分析飞轮微振动对高分辨率光学遥感小卫星系统的不利影响,建立遥感小卫星光学–姿控–结构全链路集成分析模型,在设计阶段评估隔振系统对微振动的抑制程度,计算相机综合像移结果。首先,以飞轮扰振为输入建立两级隔振动力学模型;然后建立线性光学系统像移与镜体自由度的函数关系,构建卫星姿态控制系统简化模型,计算卫星在隔振下的姿态角速度稳态误差和像移;最后开展地面测量和在轨微振动校验。结果表明:集成分析模型计算的相机最大像移为0.1298 px,卫星在扰振力矩作用下姿态稳定度为7.5×10^(-6) rad/s;地面试验中相机像移频域单方向最大为0.1148 px,姿态稳定度7.5×10^(-6) rad/s;在轨成像相机像移频域最大为0.0846 px,期间姿态稳定度达到7.0×10^(-6) rad/s。建模计算和实际测试结果处在同一水平,验证了模型的有效性。

基于商用现货的高分辨卫星微振动抑制系统设计

提出了通过合理选取和改进商用现货(COTS)的振动参数对振动部件安装位置进行优化的方法,以解决带有高分辨率光学载荷的小卫星微振动抑制问题。与其他隔振系统设计方法不同,所提方法不需对振动机理建模,而是直接通过振动部件微振动特性分析,选取合适的COTS隔振产品并对参数进行微调;利用Newmark法对蜂窝夹层结构进行动力学响应分析,得到了振动部件的合理安装位置,取得了较好的隔振效果。仿真、振动实验和飞行数据表明,振动部件在敏感频段的微振动抑制率达到90%,整星地面测量微振动引起的次镜角位移不超过0.04″,卫星在轨微振动环境能够满足相机使用要求。所提出的微振动抑制系统设计方法为后续工程实践提供了参考。

2011年环境一号卫星绝对辐射定标系数发布

＂环境与减灾监测预报小卫星星座‘2＋1’计划中的两颗光学小卫星——HJ-1A/B＂（搭载有CCD、红外、高光谱共6个有效载荷）已在轨运行三年多,卫星传感器受到空间环境变化及元器件老化等因素的影响,其性能指标会不断发生衰减,

环境减灾A、B星应用能力分析

面对全球气候变化,提高综合减灾科技能力已成为各国十分关注的热点问题之一。2008年9月6日,环境减灾A、B两颗光学小卫星(简称"环境减灾A、B星")成功发射,标志着我国开展灾害监测有了稳定的卫星数据源,也是我国着力提高科技减灾能力的重要举措之一。作为环境减灾小卫星星座建设的第一步,A、B星成功发射以来,国家减灾中心(民政部卫星减灾应用中心)积极组织开展运行管理与应用工作。一年来,针对环境减灾A、B星的特点,国家减灾中心联合国内外相关单位和领域专家,共同开展了环境减灾A、B星CCD、超光谱成像仪、红外相机数据处理与应用研究工作,并取得了阶段性成果。应用表明,卫星数据稳定、"三合一"、大幅宽、高重访周期等优势使得环境减灾A、B星颇受用户的青睐。

遥远的感知 明察秋毫的慧眼

新起点——高景商业遥感卫星“高景一号”遥感卫星是我国自主研制的首颗0．5米赢分辨率商业遥感卫星。它由两颗光学小卫星组成，具有全色波段以及四个标准多光谱波段.