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卫星工程概论 上 李建辉2018 08 29 1 1航天与卫星工程 1 1航天与卫星工程 1 2人造卫星的分类和应用 1 3卫星的系统组成 1 4卫星和卫星工程特点 1 5世界人造卫星发展趋势 2 1概述 2 2航天器主要轨道上的环境特征 2 3空间环境对航天器的影响 2 4航天器研制对空间环境的需求 2 5空间环境预报与监测 3 1概述理论基础 3 1概述 3 1概述 3 2任务分析 3 3卫星可行性总体方案论证 3 4卫星总体设计方案设计 3 5总体详细设计 3 6总体设计展望 随着卫星就计算技术发展 卫星总体设计技术也得到很大的进步 目前应用卫星箱大型复杂多能化和微小型一体化两个方向发展 这需要我们在创新思路 设计内容 设计手段提出更高要求 例如 分仓设计 一星多用 采用新型分析技术等 4 1概述 轨道力学是卫星应用及设计的基本要求 是研究航天器质心运动规律的学科 其主要任务是精确解算任意时刻卫星质量位置和速度 卫星轨道的实时监测对卫星状态的了解 导航应用等具有极大意义 且能更好的研究空间大气 引力磁场等 然而需要注意的是 卫星与经典力学中自然天体研究有较大不同 需要更多的人为精确控制卫星运行也使得对轨道力学进行更基础更深的理解 4 2卫星轨道力学 4 2卫星轨道力学 卫星运动方程 地球非球形摄动加速度 大气阻力 太阳引力摄动加速度 运球引力摄动 太阳光压辐射 4 3轨道设计 4 4几种常用轨道 4 5轨道确定 初轨确定概况利用少量测量数据计算轨道根数 必须具备三个地理位置时间点利用卡尔曼滤波的轨道改进方法用大量观测数据来优化轨道 最常用的为最小二乘法和卡尔曼滤波方法 4 5轨道确定 5 1概述 卫星有效载荷是指实行卫星在轨任特定任务的仪器 设备和分系统 1 科学探测和实验2 信息获取3 信息传输4 信息基准 1 理解用户需求2 研究限制条件3 合理分配技术指标4 优化设计 5 1概述 5 2通信卫星有效载荷 5 2通信卫星有效载荷 东方红五号平台卫星通 信量达数百Gbps 中国通信卫星由此迈入 高通量时代 切具有 高承载 大功率 高散热 长寿命 可扩展 多适应 等特点 性能大幅度提高 5 3地球资源卫星有效载荷 用于地球资源探测和环境监测的遥感卫星 5 3地球资源卫星有效载荷 5 4气象卫星有效载核 5 4气象卫星有效载核 5 5海洋卫星有效载荷 5 6导航卫星有效载荷 5 7侦查卫星有效载荷 5 8科学卫星有效载荷 6 1概述 6 2卫星结构与机构材料 6 3卫星结构的设计与分析 6 4卫星机构设计与分析 6 5卫星结构与机构的实验验证 7 1概述 热控制就是通过对卫星内外的热交换过程的控制 保证卫星各部位及载荷正常工作的温度 7 2卫星热设计 7 2卫星热设计 7 3卫星热控技术 7 4卫星热试验 7 5展望 热设计理念热控制技术热分析技术研究新的热试验验证方法 卫星除了提高使用水平外 必将向大型的 长寿命的乃至深空探测方向发展 同时也会向微型 集成度高的方向发展 这给卫星热控技术带来新的挑战 8 1概述 8 2卫星姿态动力学和运动学 8 3姿态确定 8 4姿态控制 8 6轨道控制 8