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发信人: bage (欧是铁八哥), 信区: Aero
标 题: 我国分布式卫星现实可靠的公用平台(下)
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年09月11日19:22:13 星期二), 站内信件
我国分布式卫星现实可靠的公用平台(下)
朱毅麟
(中国空间技术研究院)
3 密集分布式卫星星座的关键技术
密集分布式卫星星座的关键技术主要有三个方面的项目：
3.1 卫星星座编队飞行的形成与保持技术
① 密集分布式卫星的发射、编队，队形测量、控制与保持
② 多维基线与虚拟基线的高精度测量与控制
③ 卫星间精密时统与通信
3.2 高精度目标测量与定位技术
① 反向三维定位精确测量
② 相位误差补偿
③ 天线排列优化
④ 目标运动特性分析
⑤ 最优定位算法
3.3 先进的微小型有效载荷技术
① 星载微小型SAR
② SAR实时成像处理、综合与集成
③ 星载适应分布式定位原理和体制的电子观察设备
④ 星载高频电子组合高密度集成
⑤ 数据压缩与数据传输
⑥ 高精度光学望远镜的设计、加工与检测
⑦ 光学综合孔径图像重构与图像传输
卫星编队飞行或密集式分布技术从本质上说，属于航天动力学和轨道设计的范畴。十几
年前 就有人从理论上进行过研究，当时称为"伴随轨道"。近年来，由于小卫星的兴起，
促进了 对这个问题的深化研究。
密集分布式星座能否实现，主要取决于卫星编队飞行的形成与保持和高精度目标测量与
定位两项关键技术的突破，而与卫星的大小或轻重无直接关系。密集分布的工作方式，
小卫 星可以利用，大卫星也可以利用。当前之所以格外重视，是因为存在这样的条 件
，即微小卫星的发展和应用有可能使多颗小卫星组成的星座的全寿命成本低于同样功 能
的大卫星的全寿命成本。
卫星能否实现微小型化，首先要看星载有效载荷，如SAR、光学望远镜等航天遥感器，电
子 观察设备等能否微小型化。卫星平台是为有效载荷服务的，其大小、重量、功能等取
决于有 效载荷的尺寸、重量、功耗及其对姿态控制和轨道保持精度等的要求。一般来说
，比较先进 的卫星平台可以做到其重量大约与有效载荷的重量相当，即占卫星重量的一
半左右。 从上述国内有关研究单位和专家设想的密集分布式卫星星座应用实例看，有
效载荷的重量大 都在10 0~200 kg，功耗100~200 W。这也许还是比较乐观的估计，实际
上可能还会增加。此外为了 高精度保持编队队形，尽管可以利用自然力来消除部分干扰
，但卫星必须携带足够数量的推 进剂。
4 CAST 968小卫星公用平台
从我国的国情与国力出发，我国在微电子、机械、结构、材料等领域，微型化水平还较
低。 我国星载有效载荷的电子、机械、机电及光机等仪器设备在研制上要达到多芯片模
块(MCM) 、微机电系统(MEMS)和多功能结构(MFS)的 水平，还需要作出艰苦的努力，经
历漫长的道路。但我国在理论分析和软件研究方面具有较 强的人才优势，估计在卫星编
队飞行的形成与保持和高精度目标测量定位技术的方法研究及 其软件开发方面有可能在
短期内取得成果。
由此看来，为了能尽快地开展密集分布式卫星星座的实验和初步应用，我们还得先发展
小卫 星(500~1000 kg)或超小卫星(100~500 kg)，也就是需要一种能承载百千克级有效
载荷，提 供百瓦级功率和数十千克推进剂的卫星平台。
具有这种功能的卫星平台我国已经研制出来，并于1999年在实践-5号科学技术试验卫星
上经过空间飞行的验证。目前正用于海洋-1号、"亚太多边合作"、前哨-1号等小卫星
的研制。这就是中国空间技术研究院的CAST 968小卫星公用平台。该平台的主要性能指
标如 下：
可支承有效载荷重量 100~200 kg
平台自重100~200 kg
适应轨道低、中、高地球轨道
太阳电池阵输出400~1000 W
姿态稳定方式对地、对日、对其它天体三轴稳定
对地、对日、对其它天体自旋稳定
姿态指向精度0.5°~0.01°
姿态指向稳定度0.01(°)/s~0.001(°)/s
具有轨道控制能力
测控 USB测控体制
遥测码速率 4~16 kbit/s
遥控码速率 2~4 kbit/s
采用国际通用的星箭接口
特别需要指出的是随着用户的增多，对CAST 968平台的需求量日益增大，该平台正在组
织小 批量生产，从而可大幅度降低成本，进一步提高可靠性。它将是我国10年之内研制
密集分布 式卫星的最佳选择。
5 结束语
我们一向提倡863高技术研究与主战场型号研制要相互衔接，有机结合，反对相互脱节，
流 于"两张皮"。863高技术要在主战场的基础上提高、创新和发展，其成果应尽快用于
主战 场，形成生产力；型号研制要充分利用863高技术的研究成果，以提高研制水平，
加快研制 进度。
利用成熟的CAST 968小卫星公用平台，进行适应性修改，与863高技术卫星编队飞行和测
量 定 位技术研究成果相结合，研制具有一定实验或实用价值的小卫星，是快、好、省
地发展我国 独立自主的密集分布式卫星星座的有效途径，是"863"高技术研究与主战场
型号研制相互 结合原则的生动体现，并将为下一步实现微卫星、纳卫星的密集分布式卫
星星座创造条件， 积累经验。
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