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卫星互联网现状与发展展望

国际太空 2024年第5期 57-63页

作者：陶滢蒋文婷高曌张巍高梓贺中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部

1概述。卫星互联网是能够向用户提供互联网接入服务的卫星通信系统。美国卫讯公司(Viasat)等发射运营的地球静止轨道(GEO)高通量卫星(HTS)通信系统,欧洲卫星公司(SES)的“另外三亿人”(O3b)中地球轨道(MEO)卫星通信系统,欧洲通信卫星公... 详细信息

1概述。卫星互联网是能够向用户提供互联网接入服务的卫星通信系统。美国卫讯公司(Viasat)等发射运营的地球静止轨道(GEO)高通量卫星(HTS)通信系统,欧洲卫星公司(SES)的“另外三亿人”(O3b)中地球轨道(MEO)卫星通信系统,欧洲通信卫星公司(Eutelsat)的“一网”(OneWeb)低地球轨道(LEO)卫星通信系统、太空探索技术公司(SpaceX)的“星链”(Starlink)LEO卫星通信系统等,都是支持卫星互联网应用的典型卫星通信系统。

关键词：卫星通信系统卫星互联网太空探索 MEO 通信卫星高通量

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高精度霍尔电推进技术的应用与发展研究

中国空间科学技术 2023年第2期43卷 1-15页

作者：刘祺毛威胡鹏魏延明扈延林李永边炳秀刘旭辉北京控制工程研究所北京100190 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

在现代化全域通信导航的应用背景下,卫星平台所需具备的精确轨道预测与实时轨道控制能力对电推进系统的推力精度、分辨率等性能提出更高的要求,因此建设高精度的电推进系统具有非常重要的意义。通过对空间应用需求和电推进技术现状的分... 详细信息

在现代化全域通信导航的应用背景下,卫星平台所需具备的精确轨道预测与实时轨道控制能力对电推进系统的推力精度、分辨率等性能提出更高的要求,因此建设高精度的电推进系统具有非常重要的意义。通过对空间应用需求和电推进技术现状的分析,阐明了当前电推进技术的推力输出精度不足以支撑高精度连续导航、超低轨卫星实时阻力补偿以及高分辨率遥感卫星动中成像等空间任务的需求。在此基础上,以霍尔推进系统为研究对象,针对研制高精度推进系统的技术难点,从霍尔推力器技术、流量控制技术、电源及控制技术和试验验证技术四个方面阐述了国内外研究的现状,分析和探讨了关键技术的发展方向和研究思路,为高精度霍尔推进技术未来的重点研究和发展方向提出建议。

关键词：高精度霍尔电推进放电稳定性流量控制数字化电源电推进试验验证

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高分多模卫星图像质量保证和验证

航天器工程 2021年第3期30卷 86-93页

作者：余婧李雨廷王跃张国斌杨文涛程侃王小燕钟慧敏中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 中国资源卫星应用中心北京100094

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... 详细信息

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,敏捷成像模式下的图像质量符合预期要求。

关键词：高分多模卫星图像质量主动推扫成像

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通信卫星系统潜在故障识别与应对方法

航天器环境工程 2023年第1期40卷 84-91页

作者：种婧宜周昊澄王敏陈余军中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对新一代高集成度、高复杂度通信卫星系统应用背景,以通信卫星平台长寿命、高可靠设计需求为牵引,提出一种基于系统理论事故模型与过程(STAMP)的系统级潜在故障识别与分析方法,在总体设计早期即提出对卫星平台各分系统的可靠性设计需... 详细信息

针对新一代高集成度、高复杂度通信卫星系统应用背景,以通信卫星平台长寿命、高可靠设计需求为牵引,提出一种基于系统理论事故模型与过程(STAMP)的系统级潜在故障识别与分析方法,在总体设计早期即提出对卫星平台各分系统的可靠性设计需求。以某地球同步轨道(GEO)通信卫星为例介绍该方法,通过构建系统控制逻辑架构自上至下地分析潜在的不安全控制过程,通过检查控制与反馈回路的各环节确定故障发生场景,提出对控制过程的约束条件以消除或降低故障发生的可能,最终形成有针对性的分系统可靠性设计需求。

关键词：系统理论事故模型与过程通信卫星故障分析可靠性安全性

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国产星载激光雷达森林回波波形模拟仿真

农业机械学报 2022年第4期53卷 208-217页

作者：蔡龙涛岳春宇黄缙贺涛国爱燕邢艳秋东北林业大学工程技术学院哈尔滨150040 北京空间机电研究所北京100094 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

为探究拟发射国产星载激光雷达卫星波形数据在森林结构参数估测方面应用潜力,首先需对其回波波形进行模拟仿真。针对地形无规律起伏和林层结构复杂这一问题,本文采用有限元原理实现了随机地形与林分三维信息的模拟仿真;针对激光脉冲传... 详细信息

为探究拟发射国产星载激光雷达卫星波形数据在森林结构参数估测方面应用潜力,首先需对其回波波形进行模拟仿真。针对地形无规律起伏和林层结构复杂这一问题,本文采用有限元原理实现了随机地形与林分三维信息的模拟仿真;针对激光脉冲传输过程中能量衰减的问题,引入了激光雷达辐射传输模型;为验证本文所建回波仿真系统有效性,利用与国产星载激光雷达回波波形相近的ICESat-GLAS实测波形数据对GLAS仿真波形数据进行验证。研究结果为:发射波仿真波形与实测波形相关系数为0.96;地形坡度分别为0°~10°、10°~20°、20°~30°和30°以上时回波仿真波形与实测波形相关系数均值分别为0.90、0.88、0.85和0.81;郁闭度分别为0~0.2、0.2~0.4、0.4~0.6、0.6~0.8和0.8~1.0时回波仿真波形与实测波形相关系数均值分别为0.81、0.80、0.84、0.88和0.90;针叶林、阔叶林和混交林回波仿真波形与实测波形相关系数均值分别为0.85、0.86和0.89。研究结果表明:本文所建回波仿真系统可用于国产星载激光雷达回波仿真。回波仿真所得国产星载激光雷达仿真波形,可为森林结构参数估测研究提供数据支撑。

关键词：星载激光雷达回波仿真有限元原理随机地形激光雷达辐射传输模型

空间站在轨组装的微纳卫星模块化设计与集成方法

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航天器工程 2022年第1期31卷 48-55页

作者：许永生郑靖王涛李春黄维达吕红强深圳航天东方红卫星有限公司广东深圳518057 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

针对空间站在轨组装微纳卫星的特点,提出了一种面向空间站站内人员在轨组装的微纳卫星模块化设计与集成方法,此方法提供了基于标准结构板与模块定位销的空间站内微纳卫星装配方案,与现有模块化集成设计技术相比,得益于良好的上行力学环... 详细信息

针对空间站在轨组装微纳卫星的特点,提出了一种面向空间站站内人员在轨组装的微纳卫星模块化设计与集成方法,此方法提供了基于标准结构板与模块定位销的空间站内微纳卫星装配方案,与现有模块化集成设计技术相比,得益于良好的上行力学环境,卫星结构、功能模块无需高强度结构设计,组装的卫星更轻巧;具有在空间站失重环境、工具有限条件下宇航员快速便捷完成模块装配、连接、去除、增加、更换等各种操作的优点;采用开放式组装架构,扩展性强,可根据任务需求,实现不同功能微纳卫星的更快组装、部署。可为我国空间站在轨组装及部署微纳卫星提供设计参考,有效降低空间站在轨组装难度和工作量。

关键词：空间站在轨组装微纳卫星标准化模块模块化设计卫星集成

中型敏捷遥感卫星公用平台供配电系统设计与验证

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航天器工程 2021年第3期30卷 148-155页

作者：乔明朱立颖赵冰欣中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094

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... 详细信息

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能量锂离子蓄电池;分析了中型敏捷遥感卫星公用平台供配电系统供电体制、基本组成、技术特点及设计验证。

关键词：中型敏捷遥感卫星公用平台供配电系统设计与验证

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高分多模卫星锂离子蓄电池长寿命影响因素

航天器工程 2021年第3期30卷 177-183页

作者：朱立颖乔明赵冰欣刘艳丽北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

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、... 详细信息

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面进行改进。同时,由于蓄电池制造工艺对蓄电池产品性能有重要影响,因此对蓄电池生产工艺也应进行优化改进。通过对关键因素的确定,为长寿命蓄电池设计、工艺改进提供了设计依据。

关键词：锂离子蓄电池长寿命失效

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高分多模卫星并联隔振装置设计与验证

航天器工程 2021年第3期30卷 164-169页

作者：罗敏杨文涛吴琼罗文波北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

为了保证成像质量,隔离星上控制力矩陀螺群对高精度有效载荷的微振动干扰,高分多模卫星首次采用了“并联隔振装置”承载隔振一体化系统。并联隔振装置通过整星隔振和结构一体化设计,实现对控制力矩陀螺群的承载支撑和在轨微振动隔离,通... 详细信息

为了保证成像质量,隔离星上控制力矩陀螺群对高精度有效载荷的微振动干扰,高分多模卫星首次采用了“并联隔振装置”承载隔振一体化系统。并联隔振装置通过整星隔振和结构一体化设计,实现对控制力矩陀螺群的承载支撑和在轨微振动隔离,通过高精度微振动隔振器设计和制造方法,实现整星系统频率和阻尼动力学特性的精确匹配。地面力学试验、微振动试验和在轨测试等结果表明:并联隔振装置具备良好的发射段减振和在轨隔离微振动能力,保证了控制力矩陀螺群在发射时的力学环境安全性和在轨时的微振动隔离效率。

关键词：高分多模卫星控制力矩陀螺群并联隔振装置