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文档简介

1、应用并初步形成规模阶段。在这一阶段,大多数小卫星采用高新技术,成为名副其实的性能1应用并初步形成规模阶段。在这一阶段,大多数小卫星采用高新技术,成为名副其实的性能1小卫星井喷为哪般童子军2014年3月31日,我国长征-2C火箭成功将实践-11的06星送入太空。这是东方红卫星有限公司2001年成立以来研制、升空的第42颗小卫星,总数超过了著名的英国萨瑞卫星技术有限公司33年来研制、升空的小卫星数量(41颗)。东方红卫星有限公司是目前世界上最大的小卫星研制试验基地,搜寻到失联马航疑似物的高分-1也是该公司研制的小卫星回顾2013年,全球一共成功发射了208个航天器,大幅度超过了1990年173个的

2、历史最高纪录,成为航天器发射数量最多的一年,其重要原因就是有大量小卫星升空.发射质量低于500千克的小卫星占全部航天器数量的63%,特别是质量小于10千克的航天器数量达到92个,占全部航天器数量的44%,同比增长了2.5倍。这也孕育着未来航天发展的重大变革。重新放异彩现代小卫星和20世纪70年代以前生产的小卫星大相径庭,前者应用高新技术和新设计思想研制,比后者功能强得多,技术含量大大提高,不仅能广泛用于商业通信、航天遥感、空间科研和行星探测等,军用价值也很高。所以,现在一般把20世纪70年代以前发射的小卫星叫传统(简单)小卫星,20世纪80年代以后发射的小卫星称现代(高性能)小卫星。进入21世

3、纪后,越来越多的国家开始重视和发展小卫星,从而在全世界掀起了新的小卫星热潮,现代小卫星具有如下特点:一是研制周期短,通常不超过两年,并使卫星的制造过程从工匠式过渡到流水线式,而大卫星要7-8年;二是发射方式灵活,既能由小运载火箭单独发射,也可以搭车方式随同别的卫星一起发射,还能用一枚火箭发射多颗小卫星,甚至可以运到空间站上用机械臂释放到太空;三是成本低,小卫星可批量生产,单颗卫星成本低,发射费用也较低,一些发展中国家也能研制;四是生存能力强,用小卫星群代替单颗大型卫星可以十当一,互为备份,整个系统能带伤坚持战斗;五是应用范围广,可以应用在通信、遥感、科研和军事等各个方面,并适用于进行新技术试验

4、;六是功能强,易于在不同的轨道上组成卫星星座,从而实现单颗卫星无法实现的功能。两种分类法随者小卫星的不断发展,它又可细分为多种。卫星重量在1000千克以下的卫星都称为小卫星。如果按卫星的重量进行广义划分,它又可细分了六个等级:一般把重量为500D1000千克的卫星为小型卫星;重量为100D500千克的卫星为微小卫星;重量为10D100千克的应用并初步形成规模阶段。在这一阶段,大多数小卫星采用高新技术,成为名副其实的性能10.1D1千克的卫星为皮型必须引电池提供100瓦功率就比每千克太阳能电池提供20瓦功率提高了4倍功能密度。所以,也卫星为微型卫星;重量为1D10千克的卫星为纳型卫星;重量为卫星

5、;重量为小于0.1千克的卫星为飞型卫星。小卫星的发展趋势就是越来越小。随着认识的不断加深,人们意识到仅仅以重量作为划分小卫星的依据是不够的,入功能密度的概念。功能密度是指卫星每千克重量所能提供的功能。例如,每千克太阳能可按照功能密度把小卫星分为简单小卫星和现代小卫星两种。现代小卫星已经历了三个阶段:第一阶段是从20世纪80年代中期至90年代初期,可称之为探索研究阶段。这一阶段取得了采用微电子学、高速计算机技术等方面的成功经验,扩大了小卫星的应用范围。第二阶段是从20世纪90年代初到90年代末,可称之为发展、高、成本低、研制周期短的现代小卫星。第三阶段是量高新技术、全新设计概念和先进管理方式的小

6、卫星,场竞争中处于有利地位,并引起卫星应用的一场重大变革。21世纪初到现在,在此阶段,采用大可以取代部分大卫星,在商业卫星市新颖立方体1999年,美国斯坦福大学汤姆肯尼教授根据该校多年对皮型卫星研究积累的经验以及深入分析研究,对皮型卫星提出了新的概念,把皮型卫星定义为立方体卫星,即重量为(也叫1U)。由若干颗立方体卫星千克,体积约为10厘米口10厘米口10厘米的正立方形卫星(若干个U)可以组成立方体纳型卫星(简称纳星)例如:采用50D100颗立方体纳星(每颗重间分辨率(2D3米)和高时间分辨率(重访时间为。从此以后,这两种卫星得到了飞速发展。8千克),能实现全球覆盖,可以同时获得高空15D45

7、分钟),其经济成本仅1亿多美应用并初步形成规模阶段。在这一阶段,大多数小卫星采用高新技术,成为名副其实的性能1元,相当目前一颗大型地对观测卫星的价钱。立方体卫星和立方体纳星是现代小卫星的一个新创举,因为它们易于快速实现标准化、模块化、易于技术更新,用,因此具有很好的发展前景。研制周期短,经济成本低,应用在分布式空间系统后能发挥更大作目前,世界上有多家研究机构与企业正在专门研制、生产和7D8年时间,立方体卫星和立供应标准化、模块化的立方体卫星和立方体纳星。仅仅用了方体纳星已从创新概念、系统设计、技术实现、飞行实验发展到具体空间应用。2013年,厄瓜多尔和秘鲁把自主研制立方体纳卫星通过搭载发射,实

8、现了本国首颗卫星的突破。2013年,国外的成功发射1U、1.5U、2U和3U立方体卫星共计75颗,超过该年小卫星发射总数的一半,未来仍将将保持高速发展态势。手机变卫星近年,在立方体卫星的基础上又出现了手机卫星,在全球产生了巨大的影响。所谓手机卫星就是以立方体卫星为卫星平台,以智能手机为有效载荷的新型卫星。2013年2月,英国萨瑞卫星公司研制的全球的第一个智能手机卫星-萨瑞培训研究和纳卫星演示1号升空。它是一个3U立方体卫星,4.27千克,采用手机对卫星进行控制,除了太阳电池板和推进系统外,该卫星具有传统卫星的所有部件和功能,也是全球第一个采用3D打印零件进入太空的航天器。2013年4月,美国航

9、空航天局的3颗智能手机卫星(2个PhoneSat1.0和1个PhoneSat2.0)升空。它们均为1U立方体卫星,操作系统为谷歌的安卓系统,将智能手机芯片组作为星载计算机,500万像素手机摄像头用于拍摄地球影像。由于采用了消费级智能手机作为主要载荷,PhoneSatv1成本仅3500美元,PhoneSatv2a成本仅8000美元。飞行期间,这3颗手机卫星完成了如下几项任务:把卫星的电池、温度等自身数据传回地面;用手机拍摄了地球图片并传回地面;与铱星星座进行数据通信试验。5精灵将登场随着微电子、微机械、微纳技术、轻型材料、精密加工、高效能源、一体化多功能结构、空间即插即用、集成化综合电子等技术的

10、发展和卫星设计思想的创新,促进了星载遥感器、探测器、通信转发器、计算机以及保障系统仪器、设备、部件的小型化,使现代小卫星更显光彩夺目,卫星小型化趋势将愈发明显,小卫星能力不断提升。此外,在微电子机械系统、微光机电系统、微遥感器、微转发器、微推力器等技术的推动下,甚小卫星中的皮型卫星技术逐渐成熟,飞型卫星也实现技术突破。继2000年全球首颗皮型卫星发射入轨之后,美国将于2014年完成全球首次飞型卫星在轨部署,使人类进入飞型卫星时代,卫星体系也将随应用并初步形成规模阶段。在这一阶段,大多数小卫星采用高新技术,成为名副其实的性能1之进一步完善,由大、小、微型卫星延伸至纳、皮、飞型卫星。2014年美国

11、将发射凯克卫星1号纳星,该卫星入轨后释放200颗名为精灵的芯片卫应用并初步形成规模阶段。在这一阶段,大多数小卫星采用高新技术,成为名副其实的性能1星,完成全球首次的芯片卫星在轨飞行试验(重量在0.01千克以下芯片卫星,即卫星的大小像芯片一样,它属于飞型卫星,将在一块印刷电路板上集成航天器全部功能),通过wifi联系。精灵卫星的发射标志着芯片卫星从概念向实用化迈出了重要一步,将推动实现卫星从微小型化设计到超小型化设计的过渡。发射方式多小卫星技术的迅猛发展与发射方式增多、成本降低密不可分。2013年,国外通过20次发射任务成功将135颗小卫星送入空间。其中,以一箭五星及以上发射共8次,共成功发射小

12、卫星102颗。一箭多星发射已成为目前小卫星发射主流方式。2013年11月,美国和俄罗斯相继完成一箭二十九星和一箭三十二星发射。2014年1月,美国又创造了一箭三十四星的纪录。采用一箭多星的方式发射,提高了发射利用率,降低了单星发射成本和进入太空的门槛,为创新技术和创新概念提供来了低成本上天机会,活跃了商业发射市场的搭载业务,极大地提高了卫星低成本、大规模、批量化部署能力,又能增加航天创新技术在轨验证机会。另外,从2012年起至今,已多次用货运飞船将立方体卫星送入国际空间站,然后用国际空间站机械臂附加的小卫星释放装置部署到太空。从国际空间站上释放小卫星振动更小,有助于降低设计难度和生产成本,并可

13、充分利用有人参与的优势,在站上进行测试和一定程度的维修,甚至在站上根据需求进行组装。目前,一箭多星已成为小卫星发射的主流方式,在轨释放也逐渐细分为空间站释放、母子卫星释放和在轨分离等多种手段。星座用途大小卫星现在主要用在通信广播、对地观测、深空探测、科学与技术试验等各个领域,在军事上也有重要的作用,因为它能快速研制、快速发射,及时投入使用,因而能满足战时的特殊要求。与大卫星相比,单颗小卫星的功能相对较低,但用多颗小卫星等按一定要求分布在一种或多种轨道上,共同合作完成某项空间飞行任务,就可获得更大的价值。通过多颗低轨小卫星组成的星座,能同时获得高空间分辨率、高时间分辨率,增加覆盖面,减少信号衰减

14、等,大幅提高空间系统的生存能力和空间体系的弹性,实现单颗大卫星难以实现的功能和性能。所以,星座组网正成为小卫星发挥效能的重要途径。美国第二代全球星星座已完成部署,铱星星座和轨道通信星座也即将更新换代。这些星座大多通过星间链路连接成一个整体,能进行全球无缝隙通信,满足全球个人通信的需求。另外,2013年发射的科学与技术试验卫星是2012年的3倍,达92颗,大多是10千克以下的纳卫星,几乎占2003年首颗纳型卫星上天以来发射总数的1/4。早期纳型卫星主要用于教学和培训,而2013年发射的纳卫星绝大多数用于空间研究和技术演示,力图通过纳型卫星演示验证先进产品和技术,探索业务化应用潜力,补充以大卫星为

15、骨干的卫星体系,寻求航天发展模式的变革。出现新动向24颗小卫2013年,美国天空盒子成像公司首次提出了大数据、小卫星概念,将建造由星组成的遥感星座,克,分辨率优于2013年11月,首颗天空卫星1米,首次实现微卫星级高分辨率成像能力。1号商用卫星发射入轨,整星质量2014年,美国行星实验室公90千11司的28颗纳型卫星-鸽群1号升空,组建世界上最大的遥感卫星星座。为3D5米,但星座规模已超过实现全球覆盖所需的卫星数量,足以保证运行可靠性;无需它的分辨率并不高,对星上相机下达特定区域的成像指令,星图像。美国军方则一直在用小卫星推动中2013年完成2项作战响应空间即可满足用户需求;作战响应空间项目,次任务,即作战响应空间可提供高重访、低成本的全球卫现已发射了多颗相关小卫星,其3号发射任务和战术卫星6号,前者包括1颗180千克的空间试验项目卫星纳星,用于测试战术通信技术。在3号和28颗立方体卫星,后者是作战响应空间项目的驱动下,美国各军兵种相继提出面5千克立方体向战术应用的小卫星项目,发展作战响应空间能力,与主战场大卫星系统形成能力互补。小卫星的成本低使得更多的国家可以研制或购买。石卫星和近地物体监视卫星升空。前者是加拿大首颗军用卫星,米3,设计寿命为5年,用于对空

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