一种模块组装6U立方星的总体设计与在轨验证方法

从立方星实用化角度出发,提出了一种模块组装6U立方星的总体设计方法。首先,通过立方星结构布局的优化设计,将立方星平台部分和载荷部分分别布局于6U立方星的左右侧,实现了卫星平台和有效载荷的松耦合设计。其次,针对立方星星上和地面站资源有限的约束,提出了利用UHF/VHF+X频段的测控数传一体化方法,实现了立方星测控数传的模块化设计,解决了能源和体积约束条件下立方星大容量数据传输难题。再次,针对6U立方星模块组装的要求,分别提出了电源分系统、姿控分系统、离轨帆分系统的模块化设计方法。最后,以中国青少年科普卫星BY-03星为例,将紫外相机、计算光谱相机通过标准化接口设计,从而实现了卫星平台与载荷的模块化快速组装与集成测试。在轨试验结果验证了所提出的模块组装6U立方星设计方法能够适应多种有效载荷任务需求,并满足立方星快速研制与测试的需求。

陆地生态系统碳监测卫星控制系统方案设计及在轨验证

陆地生态系统碳监测卫星(句芒号)主要用于陆地生态系统碳监测、陆地生态和资源调查监测、国家重大生态工程监测评价等,句芒号卫星控制分系统设计了高精度的姿态确定、高稳定的姿态控制算法和混合轨迹规划姿态机动算法.针对载荷对月定标的需求设计任意时刻经过任意惯性空间位置的惯性扫描模式,针对卫星自主任务规划的需求,设计一种基于地表模型图的星下点地表属性预报方法和高精度的火点视线指向地理经纬度计算方法,并为火点检测敏感器提供了太阳天顶角、卫星天顶角、相对方位角等云判辅助信息火点位置的实时动态预报,在轨实现了高可靠的敏感器火点指向计算和伪火点剔除.根据卫星在轨运行数据,给出相应指标实现情况,对姿态控制系统的方案和指标满足情况进行在轨验证.

基于GaN数字电源的搭载载荷系统设计及在轨验证

随着航天技术的快速发展,航天器小型化和智能化的需求越来越高。基于GaN材料制造的开关器件具有通态电阻小、开关速度快、耐高压、耐高温等特点,使用GaN数字电源可以极大提高开关频率,降低开关电源对电感、变压器、电容的要求,使无源器件的平面化成为可能,很大程度上降低了空间产品的重量和体积。设计了一款基于GaN数字电源的搭载载荷系统和在轨验证系统,包括适用于空间环境的GaN数字电源作为载荷的核心部件、载荷系统的各接口单元和功能模块以及地面验证数据终端设备,通过电子负载模拟卫星各种工况,在轨采集GaN数字电源电压、电流、温度等工作数据并进行分析;实测符合预期验证结果,证明GaN数字电源模块适用于空间领域。

上科大二号立方星A星非保守热设计与在轨验证

近些年,以立方星为代表的纳卫星发展迅速,数年来立方星发射总数已达上千颗。立方星集成度高,空间和能源有限,立方星热设计变得尤为重要。该文针对上科大二号A星,阐述立方星任务典型的非保守式热控设计。在轨遥测数据分析表明该星热控设计合理,星上环境温度满足星上单机要求,为立方星的热控设计提供技术借鉴。

我国空间站双光子显微镜完成在轨验证

据报道,神舟十五号航天员乘组日前使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。

天舟二号货运飞船全相位自主快速交会对接技术和在轨验证

介绍天舟二号货运飞船全相位自主快速交会对接技术和在轨飞行结果.介绍21世纪以来交会对接发展的两个趋势:自主和快速;给出天舟二号货运飞船全相位自主快速交会对接方案,以及主要技术特点;给出天舟二号货运飞船5~8 h飞控实施方案和推迟一天发射的飞控实施方案,以及在轨执行效果.天舟二号货运飞船入轨自主快速交会对接是世界上首次进行的全自主快速交会对接任务,为我国空间站工程后续任务奠定了坚实的技术基础.

高分七号卫星激光测高仪总体设计与在轨验证

高分七号卫星搭载了我国首台全波形体制激光测高仪,它具有测距精度高、指向稳定和长寿命的特点,在少量或无地面控制点情况下,以激光足印为高程控制点,与测绘相机数据联合平差,可实现1∶10000比例尺地图对平面误差和高程精度的要求。文章论述了高分七号卫星激光测高仪的总体设计思路,并给出了高速采样全波形测距、基于足印相机的激光指向测量、长寿命固态激光器的设计方案和地面验证结果。激光测高仪发射入轨以后,对激光测距精度、激光指向测量精度、激光出光次数和能量遥测进行了统计和分析,结果表明:激光测高仪状态良好,测距精度优于0.3 m,满足设计指标要求。

资源三号卫星控制系统概述及在轨验证

资源三号(ZY-3)卫星是一颗民用高分辨率立体测绘卫星.针对ZY-3卫星特点,对控制系统方案进行概述.通过星敏感器相对基准的标定以及星敏感器和陀螺联合滤波实现高精度姿态确定;通过设计结构滤波器和磁卸载力矩的前馈补偿实现三轴高稳定度控制;通过轨迹规划实现大角度侧摆机动.根据卫星在轨运行数据,给出相应指标实现情况,对姿态控制系统的方案和指标满足情况进行在轨验证.

环境减灾-1A、1B卫星控制系统方案及在轨验证

简要介绍了环境减灾-1A、1B卫星姿态控制分系统的主要功能、指标要求、系统组成、工作模式、控制方案设计和主要故障诊断逻辑。根据卫星在轨运行数据,给出了卫星在轨运行的部分曲线和姿态控制、轨道控制的指标实现情况,对姿态控制分系统方案进行了在轨验证。

硬X射线调制望远镜卫星系统级自主功能设计与在轨验证

硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星在轨长期连续观测、全天球任意姿态指向、观测目标频繁切换、观测载荷工作温度要求高等多任务、多约束的特点,使卫星的功能设计和传统卫星不同。为确保卫星好用、易用、安全、可靠,HXMT卫星从任务需求和特殊要求出发,以系统化、模块化的设计思路,遵循可交互性、可服务性、开放性的原则,设计了12种系统级在轨自主功能,其中9种为全新设计。卫星在轨运行结果表明:各项自主功能在轨应用效果良好,满足了用户对于卫星长期在轨运行高观测效率、高可靠、高自主、数据下传及时、使用简便灵活的需求。

硬X射线调制望远镜卫星飞行程序设计及在轨验证

硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星飞行程序设计具有在轨使用模式复杂、载荷需求约束多、在轨工作状态多且多系统多组合耦合、在轨自主管理功能应用与飞行事件操作流程耦合等特点。卫星在轨测试内容多、约束多、耦合强,因此在飞行程序设计中重点开展了入轨段程序时序评估和改进,观测模式、自主功能的应用设计,在分析设计需求约束并提取能够有效覆盖验证全部正常功能和工作状态的系统组合形式基础上,进行飞行事件编排优化。HXMT卫星在轨验证结果表明:卫星在轨运行良好,各飞行事件有序开展,飞行程序设计合理有效。

LVAT-1研制及在轨验证

针对微纳卫星无拖曳控制需求,研制了元冲量小于1μN·s,推力在1~50μN内可调的LVAT-1微推进系统。介绍了LVAT-1研制过程中的重要试验,PPU设计思路及在轨验证结果。LVAT-1点火期间卫星加速度遥测数据表明:推力器元冲量在0.68~0.83μN·s范围内,平均为0.74μN·s,满足小于1μN·s的设计指标。对LVAT-1的未来发展提出建议。

委内瑞拉遥感卫星姿轨控系统方案及在轨验证

介绍了委内瑞拉遥感卫星姿轨控系统的主要功能、指标要求、系统组成、工作模式、控制方案设计和主要故障诊断逻辑.根据卫星在轨运行数据,给出了卫星在轨运行的部分曲线和姿态控制的指标实现情况,对姿轨控系统方案进行了在轨验证.

GTO卫星飞行温度预计方法与在轨验证

为了提高GTO轨道卫星温度预计的准确度,文章建立了卫星瞬态热分析模型。针对GTO特定工况,采用时段平均当量法模拟太阳翼变化规律供电时仪器间断工作热耗,并在整星热分析中应用PSCHG函数模拟贮箱推进剂相变换热以及推进系统管路温度预计方法等,准确地预计了GTO卫星在轨瞬时温度及变轨期间推进系统温度,验证结果表明:温度预计值与在轨实测数据偏差小于5℃的情况达79%以上。

资源一号02D卫星几何定位精度保障链设计及在轨验证

卫星的平台的稳定性和载荷的内部精度作为卫星的重要指标,如果在研制期间不进行严格控制,将会对卫星的几何成像质量带来严重影响。针对资源一号02D卫星可见近红外相机50m(Circle Error 90%,CE90)和高光谱相机100m(CE90)的高几何定位精度要求,文章引入了一种相机成像几何精度的分析模型,提出了一种卫星几何定位精度的指标分解和分析方法。该方法能够全面识别定位精度的误差影响因素和各项因素在定位精度影响中的大小,同时给出客观定量化的定位精度控制目标和手段,便于设计师在不同的研制阶段提出卫星几何定位精度的控制方案。卫星发射后,卫星在轨多景图像定位精度的评价结果表明:此方法误差分解的准确度和置信度较高,具有一定的实用价值,可以为其他光学遥感航天器几何精度的保证设计提供参考。

一种单低轨星北斗备份与辅助方法及在轨验证

在低轨卫星上搭载导航载荷,为北斗系统提供有效的备份及辅助性能提升手段,是近年来卫星导航领域专家学者探讨的热点问题。针对全球卫星导航系统信号在恶劣电磁环境下的受扰问题,提出了一种利用单颗低轨卫星实现北斗备份和辅助的方法。北斗备份是指通过单颗低轨星独立为地面用户提供导航服务。北斗辅助是指利用单颗低轨星信号及信息,为地面用户提供北斗辅助信息,增强地面用户的北斗服务性能。低轨星上的导航服务载荷播发信号融合了备份与辅助两种功能。基于该方法设计了北斗备份与辅助一体化载荷和接收终端,并开展了在轨测试验证。在北斗备份模式下,单颗低轨卫星独立定位精度可达703.58m,首次定位时间小于295s;在北斗辅助模式下,低轨北斗备份与辅助一体化终端可实现灵敏度提升12dB,定位精度优于50m。在轨实测验证结果表明,该方法能够为北斗系统提供精度降级的备份与辅助,提升了导航服务在恶劣电磁环境下的可用性,利用单颗低轨卫星辅助北斗可提升12dB抗干扰能力,具有较好的应用前景。

稀疏微波成像技术在轨验证及应用探讨

介绍了稀疏微波成像技术的在轨试验验证情况,试验中通过更改卫星系统成像参数,完成了系统均匀降采样数据的获取,利用稀疏微波成像方法进行了成像处理,提出了面向稀疏微波成像处理的成像质量评估方法,并对成像结果进行了定量化评估。最后根据试验结论,对稀疏微波成像技术在未来遥感卫星的应用方向进行了展望。

Galileo在轨验证卫星的性能研究

Galileo卫星导航系统当前处于在轨验证阶段,对在轨验证卫星性能的分析能洞察Galileo系统的性能。本文从信噪比、伪距多路径误差和单点定位精度等方面进行分析并同GPS卫星进行对比,在计算伪距多路径误差时本文提出了能简化计算的处理四频信号伪距多路径误差的数学模型。通过分析可知Galileo在轨验证卫星的信号强度要强于GPS信号,Galileo信号的多路径误差小于GPS信号的多路径误差并且Galileo/GPS组合系统的定位精度也优于GPS系统。

分体式主动像元星敏感器高温度稳定度热设计及在轨验证

星敏感器是航天器姿态控制和天文导航系统的重要组成部分.遥感卫星在轨运行时,须降低其星敏感器温度波动,减小热环境变化带来的星敏感器光轴指向偏差,以提高卫星的姿态控制精度.文章以某太阳同步轨道卫星为例,采用常规热控措施实现分体式主动像元星敏感器安装法兰及支架高温度稳定度(T±2℃)的热设计,并在轨实施取得满意效果,可为后续分体式星敏感器热设计提供参考.

ZDPS-1A卫星电源系统设计与在轨验证

为满足"皮星一号A"(ZDPS-1A)卫星微小型化的要求,提出一种新型电源系统的设计方案.通过采用三结砷化镓(Tri-Junction GaInP2/GaAs/Ge)太阳能电池、锂离子蓄电池等高效、轻型器件和在功率转换、分配电路中大量应用工业级集成电路芯片,以提高卫星功率和电源系统效率.通过简化供配电电路结构,合理规划工作模式,以提高电源系统的可靠性.建立基于Matlab/Simulink的能量平衡仿真系统,以研究卫星的能量平衡.分析卫星电源系统近一年的在轨数据、地面测试数据和仿真数据,结果表明:仿真得到太阳能电池输出平均功率为3.7 W,在轨输出平均功率高于4.5W,电力充足、储能性能稳定;锂离子电池组功能正常,但工作电压长期高于母线电压设计最大值(4.2V),内阻逐渐增加,储能性能随时间下降;各系统负载长期工作后功率有所上升,但整星仍然能够保持能量平衡.