【摘 要】
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我国遥感卫星快速发展,对于遥感卫星的研制方式、研制能力提出了新的需求,尤其对于遥感卫星平台的多任务适应性、产品通用性、成本和进度、性能的稳定与可靠性等提出了更高的要求。为了满足后续中大型遥感卫星对能源系统高可靠、小型化、智能化的需求,中型敏捷遥感卫星公用平台(ZY2000 Remote Sensing Satellite Platform)对能源系统提出了长寿命、多任务适应性、高功率密度、高可靠自
【机 构】
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中国空间技术研究院遥感卫星总体部,北京空间飞行器总体设计部
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我国遥感卫星快速发展,对于遥感卫星的研制方式、研制能力提出了新的需求,尤其对于遥感卫星平台的多任务适应性、产品通用性、成本和进度、性能的稳定与可靠性等提出了更高的要求。为了满足后续中大型遥感卫星对能源系统高可靠、小型化、智能化的需求,中型敏捷遥感卫星公用平台(ZY2000 Remote Sensing Satellite Platform)对能源系统提出了长寿命、多任务适应性、高功率密度、高可靠自主管理的需求。文章针对以上需求,对能源系统进行了升级换代,优化功率拓扑、研制高效三结砷化镓太阳电池及高比
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高分多模卫星工作模式复杂,工作模式组合变化多,卫星单轨和1天内可执行任务数量大幅增加。为了解决这些问题,在工程上实现卫星灵活、高效的工作过程精准执行,在操作上实现地面段任务管理的简洁、易用,在应用效能上实现卫星能力的充分发挥与卫星安全性的兼顾,参考国内外遥感卫星技术发展,提出"目标、需求、元任务、动作、指令"的5层次星地任务管理架构,明确了以"元任务"作为星地任务接口,并实现算法开发、地面验证和在
高分多模卫星(GFDM-1)作为中型敏捷遥感卫星公用平台(ZY2000 Remote Sensing Satellite Platform)的首发验证星,全面实践了基于公用平台的研制模式。文章结合卫星平台"一步正样"、时效要求高的特点,报告了项目管理思路与方法,即坚持以先进性、通用性、覆盖性、经济性为原则组织进行平台产品开发,100%选用平台产品化产品进行卫星平台产品选用控制,使用通用电性验证平台
高分多模卫星(GFDM-1)兼具高分与敏捷特性,具备多种敏捷成像模式,同时具备自主任务管理功能。其飞行程序设计具有在轨工作模式多样、工作状态复杂且耦合性强等特点,首次采用天地一体的自主任务管理方式进行飞控实施。因此,在飞行程序设计中重点开展了事件时序设计和优化,合理设计并行时序并综合采用多种执行方式对事件流程进行优化,实现快速状态建立;针对卫星设计和敏捷特点分析,识别太阳翼展开及捕获跟踪、多模式高
针对航天器总装过程中设计数据难以复用、过程控制依赖人工、现场状态反馈不直观等问题,通过对总装过程开展全流程梳理、体系优化和数字重构,打通了设计与总装的数据链路,实现了设计、工艺数据同源,过程状态数据驱动以及现场状态三维可视化展现,有效提升了总装过程管理的精细度和直观性,以高分多模卫星为背景开展的系统建设和应用验证,取得了良好效果,可以作为后续航天器推广应用的参考。
中型敏捷遥感卫星公用平台(简称"平台")是我国首个寿命要求8年的低轨卫星平台,相对于之前国内低轨卫星设计寿命一般为3～5年,技术跨越很大。为确保各项工作的系统性和规范化,开展平台寿命工作。文章介绍了平台寿命工作策划、设计分析、试验、评估等内容,以及寿命指标分配、寿命故障模式与影响分析(FMEA)和寿命建模等关键技术研究及应用情况。通过平台寿命工作,识别了锂电池等51种有限寿命单机,并获得了量化的寿
针对高分多模卫星敏捷成像模式开展图像质量预估,识别出关键影响因素,并在工程设计和研制过程中采取相应措施保证图像质量。通过适当提升星下点分辨率,保证卫星一定机动范围内的0.5 m分辨率;配置大气同步校正仪,消除大气对高分辨率图像的影响;采用积分时间分片设置,解决卫星大角度成像时中心和边缘视场像移速度差异大的问题;采用积分时间实时设置,解决主动推扫成像过程中焦面像移速度变化快的问题;通过地面处理,解决主动推扫成像模式下图像内部均一化的问题。高分多模卫星在轨测试结果表明:研制过程中采用的图像质量保证措施有效,敏
敏捷型遥感卫星在轨运行期间,星上控制力矩陀螺等扰动源会引起微振动,微振动传递到高分辨率相机等敏感载荷会影响载荷性能,进而影响卫星成像质量,因此需对传递到敏感载荷的微振动进行抑制,以保证卫星高分辨率指标的实现。以高分多模卫星(GFDM-1)的微振动抑制需求为背景,确定了整星微振动抑制技术路线与微振动抑制总体方案,开展了扰动源特性研究,完成了扰动源、星体结构和敏感载荷的减隔振设计与验证,并通过星载微振动测量设备对相机等关键位置的在轨微振动响应进行了测量,对卫星微振动抑制方案进行了飞行验证。在轨微振动测量数据表
随着航天器长寿命需求的增长,锂离子蓄电池成为制约航天器长寿命的关键因素之一,尤其是光照地影频繁循环的低轨道遥感卫星。文章通对寿命试验末期失效的锂离子蓄电池开展失效因素分析,通过开展确定限容电极(失效电池)分析、阻抗分析、定量分析过量电极的电量(失效电池),分析了制约蓄电池寿命的关键因素,包括正负极活性材料容量的衰减、极片性能的衰减、电解液的损耗、隔膜的失效,得到电极性能的衰减是蓄电池长期循环过程中影响蓄电池寿命失效的主要因素,因此锂离子蓄电池提高蓄电池设计寿命应从改善极片内部导电性和内部导电网络稳定性等方
传统航天器设计一般根据任务需求设计硬件,再围绕硬件环境设计软件并开发逻辑处理代码,软件模块与模块之间、软件与硬件联系过于紧密,难以满足软件模块通用化和软件跨硬件平台快速移植需求。文章提出了中型敏捷遥感卫星公用平台(ZY2000 Remote Sensing Satellite Platform)分层软件架构,并在数管系统进行了应用。在这种架构中,应用层与中间件构件层分开,应用层模块间通过软总线层进
具备自主任务管理能力的敏捷遥感卫星已成为近年来重要发展方向。针对该类卫星的地面测试验证难题,文章从技术和应用层面进行分析并提出了解决方案。以中型敏捷遥感卫星公用平台首发的高分多模卫星为例,分别从用户任务接口设计与验证、星上复杂信息流验证、姿态自主规划与敏捷机动能力验证、卫星复杂工作流程直观判读与快速验证等方面进行地面测试验证系统的设计与应用成果展示,为后续敏捷机动卫星的研制提供了借鉴模板。