基于知识转移的企业产学研合作模式及企业创新能力演化研究——以航天东方红卫星有限公司为例

以企业为主体的产学研合作是建设国家创新体系和实现科教兴国战略的重要途径。本文以航天东方红卫星有限公司为案例研究对象,探讨中国航天复杂产品系统产学研合作模式演化的原因、过程与特征,及其知识转移方式的演化轨迹,并进一步挖掘知识转移视角下的企业产学研合作中航天复杂产品创新能力演化过程。本文创新性地提出了产学研合作模式演化过程中的知识转移轨迹,构建了产学研合作中知识转移和企业创新能力协同演化理论模型,尝试从知识转移的视角打开产学研合作中企业创新能力提升的"黑箱"。本文对提高我国复杂产品领域产学研合作的成功率,进而提升企业创新能力和核心竞争力具有实践借鉴意义。

技术创新和管理创新双轮驱动 推动现代小卫星又好又快发展——航天东方红卫星有限公司创新发展的15年

1996年,我国第一颗真正意义上的现代小卫星实践-5启动研制,并于1999年5月10日成功发射。2001年,以实践-5成功发射奠定的技术、管理和人才为基础,中国航天科技集团公司及其所属中国空间技术研究院共同出资组建了航天东方红卫星有限公司（简称公司）,专门推动我国现代化小卫星发展。时光荏苒,小卫星走过了飞速发展的20年,技术水平不断提升,应用领域不断拓展,已成为宇航领域的重要分支。

航天东方红卫星有限公司二十年发展成就与展望

航天东方红卫星有限公司成立二十年来,通过不断创新发展,在推进我国小卫星的产业化、市场化、国际化和现代化方面进行大胆探索和实践,践行高质量发展和航天报国的理念。值此公司成立二十周年之际,文章系统梳理了公司过去在卫星设计研制、空间技术引领、业务领域拓展等方面的成就,凝练了系统与产品技术创新、管理模式探索变革、柔性化公用平台设计、技术状态控制等对小卫星事业发展具有重要意义的经验和启示,展望了小卫星未来发展的机遇和广阔发展前景,提出了星座组网、智能化和批量化快速研制发射等未来探索和发展方向。

航天东方红商业航天的探索与实践

在2024年全国两会期间,“商业航天”这一热词出现在《政府工作报告》中,再次展现了商业航天作为新兴产业和未来产业的广阔发展前景。作为航天科技集团有限公司中国空间技术研究院负责小卫星抓总研制的单位,航天东方红卫星有限公司(以下简称“航天东方红”)已在商业航天领域试水多年。2015年,《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》出台.

遥感卫星任务智能决策的机器学习方法研究

基于遥感卫星任务决策的特点,研究如何采用机器学习方法对执行任务时产生的大量动作、指令和遥测数据进行分析和训练。为了给遥感卫星任务建立机器学习方法,探索机器学习辅助遥感卫星任务智能决策的可行性,并探讨机器学习模型对卫星任务数据的适应性和处理效率。借鉴地面相关人工智能系统成熟的机器学习架构,研究建立遥感卫星任务相关智能决策的机器学习方法,并给出了机器学习的样例。研究结果表明:机器学习方法的适应性很强,初步实现了遥感卫星自主任务决策,并达到一定的准确率,对卫星任务智能决策技术进行了有益探索。

小卫星智能化技术发展展望

随着人工智能、大数据、云计算、物联网等技术在各领域应用日趋深入,航天技术也取得了迅猛发展,基于复杂任务的体系智能化、星座智能化发展成为航天新趋势。未来小卫星将向“新、小、快、灵、智、多、省、好”等方向发展,通过人工智能、数字孪生等技术实现智能化,以适应小卫星星座化、体系化发展需求。文章为应对未来小卫星快速发展需求,提出了星座化、体系化发展下小卫星特点与智能化需求,探讨了新形式下小卫星智能化发展转型,并给出了小卫星智能化发展建议。

小卫星空间用频现状和问题研究

针对小卫星无线电通信频率资源日趋紧缺的问题,文章对国内外空间用频现状进行了梳理,从频率协调、频率兼容、用频安全等3个方面分析了小卫星用频面临的难题和挑战,并重点针对小卫星频率资源紧张且协调困难、空间用频限制造成自兼容设计困难、应急环境下频率使用安全等问题,提出了规范频谱协调管理、优化频率分配、提高抗干扰能力的建议和措施。可为小卫星空间频率使用提供参考。

一种SAR卫星用锂电池智能充电方法

针对合成孔径雷达(SAR)卫星锂电池长寿命和大脉冲供电的需求,文章在SAR卫星用顺序开关并联串联调节器(S~4R)型充电系统上设计了一种充电算法,利用载荷的当圈光照期用电电量,实时调整锂电池的充电倍率,在有限的时间内完成锂电池的智能充电。突破传统先恒流后恒压的充电方法,降低了锂电池充电过程中的极化效应和产生锂枝晶的概率,延长锂电池在轨使用寿命。经SAR卫星下传遥测数据分析,结果表明:充电算法实现了锂电池的智能充电,可以为后续有长寿命要求和大脉冲负载的卫星用锂电池充放电制度提供参考。

低轨遥感卫星全时在线测控技术综述

本文分析了低轨遥感卫星实现全时在线的4个随时需求,概述基于中继、北斗以及移动通信卫星系统等开展低轨遥感卫星天基测控的现状,提出了对应的天基测控方案,对比分析了各种途径的特点,提出构建天地基综合测控服务体系、发展多手段一体化综合测控终端、优化遥感卫星分级分类测控运管策略等设想,为实现低轨遥感卫星全时在线、随时指控应用探索了一种发展路径。

卫星低成本策略与实践研究

随着航天产业的发展,低成本已经成为卫星研制转型的重要特性.“如何迎接低成本挑战,达到既符合市场发展需求,又风险可控的卫星研制策略”是卫星研制的重要议题.首先从成本内涵的角度出发,论述了成本度量与低成本的内涵;然后从目标体系、组织管理机制及经营策略等方面,对卫星低成本研制策略进行了探索;最后从技术方案、产品实现、发射运行、应用服务及条件保障等方面,对卫星低成本设计技术进行了全方位研究.本研究工作旨在为卫星规模化发展提供理论与实践指导.

批产卫星磁试验流程优化方法

为了在确保验证有效性的同时提高批产卫星的磁试验效率,提出了一种优化批产卫星磁试验流程的方法.建立了与卫星磁试验国际标准相适应的卫星剩磁矩和杂散磁矩模型,揭示了批产卫星各星之间磁矩的相关性,并以此优化和重构了卫星磁试验流程.将优化后的流程应用于3种批产的卫星或部件的磁试验中,结果表明:该方法在整星磁试验中的有效性为85.7%,可将整星磁试验周期压缩92.6%;在部件磁试验中的有效性为100%,可将部件磁试验周期压缩53.8%,为未来批产卫星磁试验的流程优化和标准编制提供了理论参考.

海洋系列卫星AIS数据分析和典型应用

随着中国海洋系列业务卫星在轨投入运行,船舶自动识别系统(AIS)载荷形成5颗海洋卫星组网监测能力。利用三年星载AIS数据,统计了报文的类型、时间和空间分布特征,调查了极地科考船在南极的航行轨迹,报告了AIS与遥感载荷结合的典型应用案例。海洋卫星提供连续、稳定、可靠的AIS数据源,使得船舶动态监测从近岸拓展到全球大洋,为远洋航运、海事监管、船舶搜救和救助、大洋调查、极地考察提供服务,在全球战略物资贸易和海洋运输安全等方面发挥重要作用。

小卫星空间用频现状和问题研究

小卫星在轨依赖电磁波完成所需的各种无线电通信功能.近年来,随着在轨卫星数量的几何级数增加,卫星无线电通信频率资源日趋紧缺,空间用频问题逐渐暴露.为了给当前小卫星用频设计提供参考,对国内外空间用频现状进行了总结和梳理.在此基础上,从频率协调、频率兼容和用频安全等三方面分析了小卫星用频面临的难题和挑战.重点针对小卫星频率资源紧张且协调困难、空间用频限制造成自兼容设计困难及应急环境下频率使用安全等问题,提出了规范频谱协调管理、优化频率分配及提高抗干扰能力等建议和措施.最后给出了几点结论,并指出其对小卫星工程实际的借鉴和参考价值.

基于弹性空间体系的卫星自主组网技术综述

介绍了基于弹性空间体系的卫星自主组网技术,以及星间互联任务协作和任务规划技术的研究现状.阐述了网络弹性可重构技术、星群运控和资源调度技术及基于机器学习的人工智能技术等关键技术和算法的发展.对目前可重构技术的3个关键技术,即动态卫星网络协议设计、基于窄带频域资源划分的自适应无线资源共享协议设计和链路高可靠传输技术进行了介绍.并对基于弹性空间体系的卫星自主组网技术的发展趋势和相关的技术路线进行了展望.

侧挂式卫星-分配器一体化力学环境分析与试验验证

针对新型侧挂式双星和分配器系统的主动段力学环境分析与试验验证状态确定问题,分析对比了双星-分配器组合体状态和单星状态两种状态下的振动响应,说明了分配器对于侧挂式卫星的星箭接口和星上组件振动响应的影响,卫星分配器对于从卫星-分配器组合体下端框传递至星箭接口的正弦振动具有明显的放大效应,对于从卫星-分配器组合体下端框传递至星箭接口的随机振动具有衰减效应。据此卫星方和运载方共同制定了在卫星-分配器组合体状态进行卫星、分配器的力学环境适应性分析和试验的验证方案,地面研制阶段进行了卫星-分配器组合体力学试验验证并成功发射入轨,表明了侧挂式卫星-分配器进行一体化力学环境分析和验证的有效性。

可见红外一体化敏捷小卫星微振动抑制方法

随着光学遥感小卫星高分辨率、高集成度、高敏捷等需求提升,部分卫星同时配置可见红外一体化相机与控制力矩陀螺(control moment gyroscope,CMG),兼顾轻小型化与全天时、多目标、多模式成像要求。针对此类卫星存在CMG、红外相机制冷机等多个扰振源,且对于相机成像质量影响大、抑制难等挑战,对基于上述扰振源的微振动综合抑制方法进行了研究,包括设计、安装CMG隔振器、将红外相机制冷机压缩机与相机光机主体隔振安装,设计、安装阻尼桁架实现相机主体与卫星平台舱结构之间的隔振等。通过综合应用上述扰源减振、终端隔离等措施,经分析计算与整星微振动及在轨实际测试与验证,能够有效降低微振动对图像质量的影响,即使对于可见红外一体化相机,分辨率为亚米级的可见光通道在轨动态调制传递函数(modulation transfer function,MTF)也能够达到0.1,微振动对可见相机MTF的影响因子可控制到0.991。

小卫星星座AIT过程进度风险管控探索与实践

针对小卫星星座项目在卫星总装、测试与试验(AIT)过程中进度拖延的问题,识别出一系列影响卫星生产进度的风险,结合星座项目的特点,提出了小卫星大批量AIT进度风险管控措施,在产品交付、总装与测试过程、资源分配等方面根据关键要素,制定了流程优化方案,经在某小卫星星座AIT过程中实践,结果表明:上述措施有效的将AIT过程进度风险降至可控范围,实现了小卫星星座项目在规定期限内高质量的完成研制任务,可以为今后大规模小卫星星座研制提供参考。

利用中继卫星的航天器入轨段天基测控技术研究

大规模星座入轨段测控对卫星安全至关重要,但同一地面站同时支持的卫星数量有限。为解决大规模星座发射入轨段地面测控资源不足的问题,文章首先介绍了目前一箭多星的入轨段测控方法,然后从天基测控支持大规模星座入轨的可行性和可靠性角度出发,对中继卫星的能力和中继测控终端的设计进行了研究,提出一种利用天基测控实现多星入轨段测控的方案。该方案详细分析了大规模星座卫星入轨初期测控链路的影响因素,并给出一种综合利用软件仿真结果和星上自主计算结果的稳定可靠的入轨段天基测控方案。该方案仅需在现有中继测控终端使用方法基础上进行适应性更改即可满足多星入轨需求,方法简便易实现。

基于数字卫星的仿真系统设计与应用

针对卫星数字化仿真加速比和通用性不足的问题,文章提出了基于数字卫星仿真系统的“低耦合、高兼容”设计方法。在仿真系统总体架构下,对数字卫星子系统中的内外接口、虚拟总线模块、星上单机仿真策略和数字场景子系统中轨道仿真模块、信道仿真模块、目标仿真模块的功能进行分析与设计。经该方法下开发的数字卫星仿真系统的测试验证,结果表明:该系统具备不小于30倍速的加速仿真能力并支持多星协同仿真,可为后续卫星数字化仿真系统的设计提供参考。

基于MBSE的小卫星系统设计模型应用研究

针对基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)在中国小卫星领域如何落地应用的实际问题,利用MBSE方法和标准系统建模语言(systems modeling language,SysML),结合小卫星产品特点和组织特点,提出了一种基于通用模型库的小卫星系统设计模型。基于该系统设计模型,引入卫星快速设计、失效模式及后果分析(failure mode and ffcts analysis,FMEA)两个应用场景,验证了该系统设计模型的正确性和实用性。该模型的构建和应用实现了小卫星领域设计经验向设计知识模型的转化,利用系统模型统一管理、分析分散于不同文档中的复杂数据信息,提升.了小卫星系统设计能力。