月球卫星氢镍蓄电池在轨管理技术及性能分析

针对月球卫星工作模式多,功率需求变化大,自主控制能力要求高的特点,防止蓄电池出现欠充电、过充电,确保卫星供电安全,文章提出了以电子电量计控制为主、压力控制为辅的氢镍蓄电池在轨自主管理技术,包括充电控制模式、多模式多速率充电管理、全光照期充电管理和月食充电管理等内容,并给出了电池在轨测试情况。在整个任务飞行过程中电池以优异的性能在轨运行,实践证明月球卫星氢镍蓄电池在轨管理技术合理、有效。

卫星用锂离子蓄电池性能分析与在轨管理方法

通过对锂离子电池容量衰降与充电电压、温度、荷电态等因素之间关系的测试,总结出了锂离子电池在卫星上应用的管理方法,包括充电电压调节、长光照期管理和主动温控措施,为提高锂离子电池在轨寿命起到关键作用。

趋势分析法在卫星在轨管理中的应用

深入研究趋势分析方法在卫星在轨管理中的应用,可以弥补长期以来运用参数门限方法发现异常的缺点,帮助在轨管理人员了解卫星重点部件的性能变化,及时发现相关部件的在轨异常,提高其专业分析能力。文章以范例的形式,利用趋势分析方法针对卫星重点部件的遥测参数进行了分析,并得到星上是否异常的结论。

多航天器在轨管理模式建立与实践

针对航天器在轨管理工作评价颗粒度粗、技术监视手段不足,以及服务质量和管理效率不能满足用户需求等瓶颈问题,提出了以提炼管理要素为手段、全流程精细化管理为核心的多航天器在轨管理模式,并提出了智能化、多元化、集约化等支持与保障方式。实践结果表明:多航天器在轨管理模式有效提升了在轨管理效能,确保了170余个航天器的在轨稳定运行,提升了航天器运行管理能力及用户满意度。

超期运行航天器在轨管理精细化实践

针对超期运行航天器数量迅速增加、在轨延寿需求迫切的形势和任务,以及国际空间碎片减缓要求,提出系统的在轨管理思路,其中包括建立以效费比和风险管理为核心的评估模型,形成队伍保障、动态评估、用户协同等在轨支持保障机制,"一星一策"制定在轨管理方案。实践结果表明:通过实施精细化的在轨管理,超期运行航天器的应用价值得到充分发挥,退役报废工作规范有序,在轨服务质量赢得了用户的好评。

低温推进剂在轨贮存与管理技术研究

低温推进剂由于其比冲高、无毒无污染,是载人和深空探测的首选推进剂。为解决空间恶劣的热环境和微重力环境下推进剂大量蒸发损耗及推进剂的气液两相混合等问题,以低温推进剂的在轨贮存与管理技术为研究对象,给出低温推进剂绝热的贮存方案和微重力气液分离的管理方案。并对其中的适用中短期任务的方案进行日蒸发率等指标核算,然后对方案中的热力学参数变化对系统方案中的蒸发量控制等影响进行讨论。最终给出针对载人登月等短期项目的低温推进剂在轨贮存与管理的推荐方案。

导航卫星在轨运行分析与管理

为加强导航卫星在轨管理,提高在轨处置效率,提升星座服务整体性能,在充分总结导航星座在轨三方协同管理经验的基础上,创新性地开展了星座在轨分级管理工作实践。通过在轨组织分级管理、异常问题分级处置、遥测参数分级监视、支持系统分类管控等管理实践,对星座卫星星上产品特性及趋势分析进行周期性评估、关注卫星长期稳定运行健康状况、持续开展卫星使用策略优化,有效保证星上状态可控,最大程度提高卫星在轨处置能力。通过在轨分级管理实践,提高了异常处置效率,确保判读全面、处置准确,实现了在轨管理的模式化、专业化运行,对星座系统在轨管理工作具有重要的参考价值。

卫星在轨任务管理技术研究

长期以来,国产卫星在轨任务管理工作一般由卫星方、运控方、测控方协同完成。随着卫星数量和种类的增多,卫星方在协同运控方、测控方进行有效载荷任务管理、卫星健康管理和异常处理等基础上,越来越需要在卫星的最大效能、新功能、新用途、多星协同等在轨应用上创新,扩展卫星方的在轨任务管理工作内涵。文章总结多颗卫星在轨多年来的管理经验,梳理了卫星方在轨管理主要任务场景,挖掘提升卫星在轨的应用价值,归纳提出了“再完善、再开发、再利用、再设计”的卫星在轨“四再”管理工作,提供了多星重构组网等真实应用实例,阐述了拓展新用途等提升卫星应用效能和卫星技术水平的策略,并提出了增加天基对月成像功能等几点建议,可为后续卫星在轨管理提供参考。

低温推进剂在轨贮存与管理系统方案研究

为解决空间恶劣热环境和微重力环境下推进剂大量蒸发损耗及推进剂的气液两相混合等问题,低温推进剂在轨贮存与管理系统应具备绝热、贮箱压力控制、推进剂管理、热量转移及制冷等功能。以载人月球探测任务、载人火星探测任务中低温轨道转移级为背景,阐述了低温推进剂在轨贮存与管理系统的方案:低温贮箱采用泡沫+多层隔热材料复合结构、基于碳纤维复合材料的V20型杆系连接支撑结构、可充填式启动篮推进剂管理装置等方案;载人月球探测任务中低温轨道转移级压力控制可采用推进剂沉底排气方案;对于载人火星探测任务,低温轨道转移级压力控制可采用热力学排气方案,并采用低温制冷机主动制冷。

在轨流体管理技术进展和关键技术分析

综述了国外在轨流体管理技术的发展现状与趋势,分析了低温流体长期在轨贮存、在轨加注、空间流体生产等主要技术,并提出了在轨流体管理中需突破的关键技术难题。

星座卫星在轨长期管理测控策略研究

近年来,低轨大型卫星星座蓬勃发展,使得在轨卫星数量急剧增加,卫星在轨长期管理任务面临巨大挑战;首先分析了卫星星座在轨长期管理面临的挑战,针对星座卫星在轨长期管理面临的几种常见应用场景,通过理论分析扩频体制测控应答机的抗干扰机理,结合地面概念星卫星平台模拟验证,在微波暗室通过地面概念星卫星平台对星座卫星在轨长期管理可能出现的情况进行模拟;模拟不同星座卫星在轨运行场景以及相应的测控应对策略,验证了多星同时入境时的卫星长期管理策略的可行性,给出星座卫星在轨长期管理的有效应对策略,为卫星在轨长期管理问题提供参考。

在轨地球同步卫星自主工程测控研究

地球同步卫星在轨工程测控任务通常由地面测控系统完成.随着技术水平的发展,如果在轨地球同步卫星能够实现自主工程测控,将大大减轻地面测控系统负担,提高卫星独自生存能力,降低系统运行成本,并将成为卫星测控技术新的发展方向.本文提出卫星自主在轨测控方案,研究了当前地球同步卫星在轨工程洲控的主要项目及实现算法.对其进行的可行性分析表明,尽管受到轨道测量能力的制约,在轨地球同步卫星仍可实现完全或地面有限参与情况下的自主工程测控.在此基础上,设计了一种地球同步在轨卫星完全自主工程测控的原理方案,通过分析其技术难点及存在的风险,提出应对措施.研究结果表明.基于目前卫星制造水平和成熟的在轨测控技术,实现在轨地球同步卫星自主工程测控技术可行,其是解决卫星数量急剧增加与地面测控能力有限这一突出矛盾的有效途径.

在轨卫星异常报警和故障诊断方法研究

及时发现卫星出现的异常是卫星在轨管理的一项重要工作，它关系到卫星在轨使用寿命。能够及时发现并判断卫星异常的方法有很多，本文对这些方法进行了研究，并将其归纳为2类，一类是基于遥测参数超限报警方法，另一类是故障诊断方法。分别对这2类方法从功能、效果、软件实现的难度进行比较，结果表明，在不同的管理和实现难度要求下，这些方法完成卫星管理的效果不同。另外，本文还提出了一种遥测参数相对判断算法，简化了报警门限设置，能够及时发现卫星任何参数突跳，是一种有效的卫星异常报警方法。

一种高轨卫星锂电池管理设备的设计与实现

针对高轨卫星使用的锂离子蓄电池组在轨管理问题,设计并实现了一种实用型电子电路及软件管理的方案。该方案分别由电阻分压采样电路、机电元件分流电路、智能管理电路及内部软件组成。锂电池管理设备既实现了锂电池组的均衡管理,又有精度高、调试简单等优点,性能优良,适用于高轨卫星锂电池串联单体数较多的情况。

航天器在轨运行状态管控模式建立与实践

针对航天器在轨运行状态变化多、管控难的问题,提出航天器在轨运行状态管控模式,建立在轨运行状态基线,采取"分阶段建基线、过程中管基线"的策略,明确在轨运行状态的管控范围、基线建立阶段和时机、更改控制程序。在轨管理实践表明:该模式的建立对于快速掌握航天器当前在轨运行状态、控制在轨运行状态更改操作风险发挥了重要作用,能保障航天器的在轨安全运行,为用户提供稳定的服务。

基于知识和大数据的多航天器管理云平台设计

在轨卫星数量呈爆发式增长。在应用方面,亟需提升海量卫星并行管理能力和自动化、智能化水平。设计并构建了一种基于知识和大数据的航天器在轨管理云平台,通过工程实际应用,验证了系统设计的可行性,实现了200余颗在轨航天器的并行管理,可以为我国未来复杂星座星群的高效运行管理提供参考。

卫星总体设计科研生产管理模式的创新实践

上海卫星工程研究所成立于1969年12月,作为一家卫星总体设计单位,主要开展卫星体系论证、任务策划和应用研究,承担卫星总体设计、综合测试、在轨管理以及分系统研制任务,是我国空间研究工作领域的重要基地。46年来,研究所成功研制并发射了风云系列气象卫星、遥感系列卫星、

海量航天器在轨安全智能管控技术研究与展望

随着航天事业的发展,在轨航天器的数量与日俱增。根据目前研制计划统计,预计2040年全球在轨航天器将达到8万余颗,是目前在轨航天器数量的16倍。同时,空间碎片越来越多,碰撞规避更加频繁,近年来空间交通管理正成为各航天大国研究的热点。海量航天器在轨安全智能管控技术是空间交通安全管理的关键技术之一,旨在保障空间交通管理规则有效执行、确保航天器在轨安全。本文从分析海量航天器在轨的形势、挑战与问题差距出发,围绕航天器在轨安全问题可发现、可处置、可验证三个环节,介绍了在轨航天器智能诊断、智能处置、仿真验证等智能管控关键技术的研究现状与挑战,并提出了未来发展的建议。

基于在轨运行状态的卫星稳定性与可靠性研究

为解决卫星在轨运行故障率较高的问题,文章分析了卫星在轨运行的特点,定义了卫星在轨工作状态及其与系统稳定性变化的关系。研究表明:对在轨运行安全稳定状态进行控制,能使状态保持或向高级跃迁,可提升卫星稳态及可靠性。文章最后提出了提高卫星在轨运行稳定性与可靠性的在轨运行策略与技术方向。