微纳卫星

摘要： 首先介绍了微纳卫星混合推进系统的特点与优势,总结了星载混合推进技术的发展现状,并结合微纳卫星动力系统要求,指出了星载混合推进技术的发展趋势及存在的问题。然后在此基础上,从卫星工程应用的角度,重点综述了星载混合推进系统需攻克的主要关键技术,包括先进一体化制造、可靠低功耗多次点火启动、比冲提升、高效燃烧等,并分析了相应关键技术的解决途径和技术方向。最后,针对中国微纳卫星混合推进技术的发展提出了建议。

摘要： 2022年3月5日14时01分,在我国西昌卫星发射中心,“长征”二号C运载火箭点火升空,成功将银河航天02批6颗卫星和1颗“暄铭星愿”微纳卫星送人预定轨道。银河航天02批6颗卫星主要用于在轨验证多星联合工作、星座组网布置、通信-遇感一体化技术。

摘要： 遥感微纳卫星平台姿态测量数据与成像载荷实际姿态误差较大,因此在获得更高图像质量、高精度定量化应用方面面临巨大挑战。通过光学载荷在轨小孔成像的方式对恒星星点观测,以实现光学载荷自标定;通过星敏感器和光学载荷在轨分别对恒星星点观测,以实现光学载荷和星敏感器互标定,可对星敏感器和光学载荷安装误差进行修正。地面和在轨验证表明,典型遥感卫星自标定误差优于0.2″,光学载荷和星敏感器互标定误差优于2″,自标定和互标定可有效地提高光学载荷在轨标定精度。

摘要： 3月5日14时01分,在我国西昌卫星发射中心,长征二号丙运载火箭点火升空,成功将银河航天02批6颗卫星和1颗暄铭星愿微纳卫星送入预定轨道。银河航天02批6颗卫星主要用于在轨验证多星联合工作、星座组网布置、通信-遥感一体化技术。搭载的暄铭星愿卫星是一颗6U遥感立方星。长征二号丙火箭是由中国航天科技集团有限公司一院研制的常温液体运载火箭。本次发射是长征系列运载火箭的第410次发射。

摘要： 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。

摘要： 微纳卫星具有小型化、研制周期短、开发和发射成本低、可组网运行等一系列优点,在通信、遥感和导航等领域中都得到了快速发展,单颗微纳卫星功能单一,能力相对薄弱,因此多采用集群的方式开展工作;如何结合卫星研制、能力形成等多考量角度形成微纳集群系统构建显得尤为重要;文章以微纳集群协同实现导航类任务为前提,从卫星研制周期、发射响应时间、能力形成时间等角度提出一种导航类微纳集群系统构建技术,并从任务综合效能满足角度对所设计的集群进行方法层面的优化;系统建设能够为指定区域提供长期持续导航服务及有效的应急增强导航服务。

摘要： 针对遥感微纳卫星对地高速数传需求,开展面向微纳卫星的激光数传技术研究,突破微纳卫星激光通信终端星地快速捕获建链和协同高精度稳定跟踪、天基终端轻小型化、复合光电组件等关键技术。完成微纳卫星的天基激光终端和地面激光终端研制,并开展星地传输试验验证,实现1230 km、10/50/100 Mbps的星地数据传输,验证了相关技术,为后续我国微纳卫星对地遥感应用提供了理想的星地数传手段。

摘要： 据报道,世界首颗量子微纳卫星于2022年7月27日在酒泉卫星发射中心搭载“力箭一号”运载火箭成功发射。据悉,这颗量子微纳卫星由合肥国家实验室、中国科学技术大学、中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院上海微小卫星创新研究院和济南量子技术研究院等联合研制。该卫星的科学目标是在世界上首次实现基于微纳卫星和小型化地面站之间的实时星地量子密钥分发,为构建低成本、实用化的天地一体化广域量子保密通信网络奠定基础。

摘要： 针对微纳遥感卫星从技术试验阶段到业务化应用的转型发展,如何缓解其能量来源的受限条件,获取更高的太阳能充电效能,对微纳遥感卫星未来星座构建的发展需求有重要作用;通过设计不同构型的微纳卫星太阳翼,构造太阳电池阵列的仿真模型,根据太阳能电池阵列在微重力空间下的工作特性,仿真分析微重力空间下不同构型太阳翼的充电性能和充电效率,并对不同构型的使用性能进行了分析比较;结果表明,选择最优太阳翼构型能够为微纳遥感卫星提供更好的能源和动力支撑,为后续微纳遥感卫星开展更多商业应用提供有效参考。

摘要： 不久前,全球首颗量子微纳卫星在酒泉发射升空,开启了我国量子星座网络的正式组建。目前,卫星在轨测试已经顺利完成,即将展开科学实验。10年间,墨子号、九章、祖冲之号等一批重大成果集中涌现,我国量子科技实现从跟跑、并跑到部分领跑的历史飞跃,量子科技发展的体系化能力正在稳步建立。

摘要： “高分微纳卫星”是中科院微小卫星创新研究院研制的一颗低成本高分辨率微纳卫星,其目标是突破高集成度设计技术、超分辨成像技术、微型化部组件技术、星上自主导引成像等关键技术,开展低成本高分辨微纳卫星技术在轨演示验证与超分辨成像、视频成像应用试验,为我国高分辨微纳卫星技术发展奠定基础.本文针对高分辨微纳卫星入轨需求,以执行机构和敏感器的能力、功耗、可靠性为强约束,兼顾入轨的控制效率问题,提出了一种磁控加反作用轮轮控的卫星入轨控制方案,研究磁控消旋,动量轮起旋姿态控制,再到对日定向过程.仿真及在轨数据表明,采用该方案的微纳卫星能实现入轨稳定,所需磁力和反作用轮力矩也在执行机构的能力范围内,完成太阳捕获后,太阳矢量与帆板夹角优于5度,能够保证能源供应,具有较强的工程实用性.

摘要： 针对微纳卫星GNSS信号失效时时空信息无法获取的问题,提出了一种自主时空信息感知系统,能够为微纳卫星提供精确的位置、速度、姿态和时间信息.阐述了系统的内涵、工作原理和作用;介绍了自主时空信息感知系统技术的构成,实现的技术途径;分析了国内外微纳卫星自主时空信息感知技术的发展现状及趋势.研究表明,提出的微纳卫星自主时空信息感知系统具有较强的先进性和工程实用价值.

摘要： 高层大气是空间天气和空间环境研究的重要内容,它占据着大部分地球空间.高层大气区域内存在复杂的物理和化学过程,这些过程与人类的生产生活、航天活动、军事行动都有重要关系.目前,对于空间大气的探测已形成了非相干散射雷达、卫星阻力以及遥感反演等传统方法.随着微纳卫星技术的发展,本文提出了一种基于微纳卫星平台,具有集成度高,体积、质量和功耗小等特点的空间大气及其重要成分的原位探测方案,并进行大气密度、原子氧等主要成分微探测器的原理设计、探测器集成和开发.在此基础上开展大气密度/成分时空变化规律及其与太阳活动关系研究,构建空间大气探测数据可视化分析应用平台,开展空间大气对微纳卫星系统的影响研究,为探测数据在空间大气建模及其在空间天气预报中的应用奠定基础.

摘要： 本文首先提出了微纳卫星寿命末期主动离轨的任务需求,介绍了多种适用于微纳卫星主动离轨任务的脉冲式微型电推力器,并给出了国内外相关单位的研究历程和发展现状.微阴极电弧推进模块与现有的脉冲式微型电推进相比在质量、体积、比冲、效率等方面具有明显优势,是微纳卫星寿命末期主动离轨和姿轨控任务最优的选择之一.

摘要： 微纳卫星因其具备快速交付、低成本的优点目前发展迅速,但是其空间可靠性一直是限制微纳卫星发展的主要因素,所以开展针对微纳卫星的环境试验考核标准的研究非常有必要.本文从微纳卫星涉及的测试评价必要性出发,将微纳卫星与传统卫星各自特点进行比较,最后分析微纳卫星在保证快速交付、低成本的基础上,其试验评价可以采取的相应策略,为构建微纳卫星试验评价体系提供思路.

摘要： 微纳卫星掀起了近年来国际上微小卫星研究的又一热潮.本文试图探讨微纳卫星在卫星导航领域中的应用.首先综述了国内外微纳卫星的发展现状,分析了微纳卫星的特点及其用于卫星导航的可行性,在此基础上设计了微纳卫星用于卫星导航的三大应用模式,分别是:区域增强、导航对抗、电离层观测与试验。

摘要： 微纳卫星的发展离不开微推进系统,而微推进系统的发展依赖于对其推进性能的评价.目前,虽然地面的推力测量系统比较成熟,但由于太空环境相对复杂,地面实验条件很难精确模拟空间环境.因此,为了使得微纳卫星更好地完成各种复杂的空间任务,有必要对微推力器的在轨推力性能进行评估.本文综述了微推力器推力在轨估计的三种方法,即轨道估计法、姿态估计法和参数估计法,讨论了各种推力在轨估计方法的基本原理;总结比较了各种推力在轨估计方法的适用场合和影响推力在轨估计精度的因素;并提出了一种新的针对于几十至百微牛量级微推力器的推力在轨估计方法.

摘要： 根据天拓3号卫星的定轨任务需求,提出一种基于广义卡尔曼滤波(EKF)的自主定轨方法.该算法能自主判断观测数据中的丢失数据和异常数据并进行有效处理,从而降低数据误差提高定轨精度.天拓3号实测数据支持的定轨实验表明,算法收敛且提高了定轨精度;基于定轨结果分析了观测数据的数据质量,讨论了异常数据对定轨的影响.该算法可提高微纳卫星自主导航系统的精确度与稳定性.

摘要： 某型号微纳卫星采用了线曝光成像方式的面阵传感器,导致在拍摄过程中图像产生扭曲.针对上述问题,本文设计了一种几何校正方法.首先,根据卫星平台运行参数和传感器曝光相移特性,应用透视变换关系,建立几何校正模型,并采用双线性插值实现图像的几何校正.最后在生成的卫星图像仿真数据中进行了实验,实验结果表明,该几何校正方法可以有效解决面阵线曝光传感器的成像方式带来的图像畸变问题.该方法运算量小,可移植到嵌入式硬件平台中,实现在轨的遥感数据处理,从而实现直接下传可用的遥感图像.

摘要： 真空弧推力器是一种利用真空正负电极放电产生等离子体喷流的推进方式.真空弧推力器具有结构简单、质量小、比冲高以及使用固态推进剂等优点,是微纳卫星的理想电推进剂类型.国外针对真空弧推力器技术开展了大量的研究,本文主要介绍国外真空弧推力器产品的研制情况、理论模型和数值模拟情况以及实验测试和诊断方法.国外的相关经验可为国内真空弧推力器产品研制和技术发展提供有益参考.

摘要： 本申请提供了一种微纳卫星的控制系统及微纳卫星，其中，该控制系统用于：热控模块将采集到的微纳卫星上的目标对象的温度数据发送至计算机管理模块，根据计算机管理模块发送的加热控制信号对微纳卫星上的目标对象进行加热；电源控制模块将采集到的微纳卫星的电源分系统的状态数据发送至计算机管理模块，根据计算机管理模块发送的电能分配信号控制电源分系统的电力输出；计算机管理模块根据热控模块发送的温度数据产生加热控制信号并发送至热控模块，根据电源分系统的状态数据确定电源分系统在充电和供电过程中的电能分配，并将根据电能分配产生的电能分配信号发送至电源控制模块，达到优化微纳卫星的算力、节省微纳卫星接口的效果。

摘要： 本发明实施例公开了一种可重构的微纳卫星系统架构及卫星系统重构方法；该可重构的微纳卫星系统包括：通用模组，包括多个实现所述卫星系统所有功能需求均需要使用的共用模块；专用模组，包括多个与所述卫星系统单一功能需求对应的且仅实现对应的单一功能需求所需要使用的专用模块；标准化总线，用于连接所述通用模组中的共用模块以及所述专用模组中的专用模块。

摘要： 本发明公开一种遥感微纳卫星地面振动实验系统包括带有载荷平台一体化数据处理平台的卫星，安装于卫星顶面的悬吊系统及工业相机，安装于星载相机上的微振动传感器，安装于卫星内部的动量轮组件及微振动数据处理单元，以及放置于卫星正前方的标准标靶。本发明还公开一种遥感微纳卫星地面振动实验方法，利用工业相机对标靶进行同步成像，并利用光学成像数据对地面卫星微振动进行反演，然后与微振动传感器实时测试结果进行比对，以实现对微振动测试结果的逆向验证。

摘要： 本发明实施例公开了一种用于微纳卫星的帆板的展开装置和微纳卫星，涉及空间卫星装置技术领域，包括收纳机构和驱动机构，收纳机构与帆板处于同一平面内，帆板通过驱动机构以在平面内旋转的方式从与收纳机构重叠的收拢位置位移至不与收纳机构重叠的展开位置；其中，固定至卫星本体的收纳机构用于收纳处于收拢位置的帆板；驱动机构包括转子、定子、旋转轴和弹性件，其中，转子和定子并排套设在旋转轴上，转子与帆板固定连接，定子与收纳机构固定连接，驱动机构经配置成弹性件驱动转子相对于定子旋转以使得帆板沿展开方向从收拢位置旋转至展开位置。该展开装置成本低、易加工，能够减小帆板展开的尺寸包络以及受到的冲击。

摘要： 本申请提供了一种微纳卫星的控制系统及微纳卫星，其中，该控制系统用于：热控模块将采集到的微纳卫星上的目标对象的温度数据发送至计算机管理模块，根据计算机管理模块发送的加热控制信号对微纳卫星上的目标对象进行加热；电源控制模块将采集到的微纳卫星的电源分系统的状态数据发送至计算机管理模块，根据计算机管理模块发送的电能分配信号控制电源分系统的电力输出；计算机管理模块根据热控模块发送的温度数据产生加热控制信号并发送至热控模块，根据电源分系统的状态数据确定电源分系统在充电和供电过程中的电能分配，并将根据电能分配产生的电能分配信号发送至电源控制模块，达到优化微纳卫星的算力、节省微纳卫星接口的效果。

摘要： 本发明公开了一种基于子母式卫星的空间站伴飞微纳卫星惯性释放装置及方法，包括：母卫星设置有释放装置；子卫星设置在释放装置中；主板设置在底座上，对接机构设置在母卫星的一侧，主板与弯板通过转轴连接；电磁铁设置在主板上，电磁铁控制弯板与对接机构的开关，进而控制母卫星在弹簧托盘上；第一舵机设置在母卫星的凹槽上，且与档条相连接；挡条设置在母卫星四周的边上，用于防止子卫星从释放机构上脱离；弹簧托盘用于托住母卫星，第二舵机连接线轴，控制线轴的转动；绳系的一端固定在母卫星上，另一端固定在线轴上；电源向第二舵机供电；本发明可以使得子卫星与母卫星之间形成伴飞关系，并完成子卫星与母卫星之间的数据交互。

摘要： 本发明提出了一种卫星电子一体化处理系统和微纳卫星，卫星电子一体化处理系统包括硬件架构平台、硬件资源管理模块以及虚拟机。硬件资源管理模块用于对所述硬件架构平台的硬件资源进行管理；虚拟机配置在所述硬件资源管理模块中；所述虚拟机中配置有操作系统以及用于实现不同功能的应用程序。本公开实现了应用程序与硬件架构平台之间的解耦，不同应用程序对于硬件环境的不同需求通过虚拟机的资源调配来实现，不需要对硬件架构平台进行重复构建和配置，有助于卫星快速研制、降低研制成本，提高卫星功能构件质量、可进化和维护水平。

摘要： 本发明实施例公开了一种可重构的微纳卫星系统架构及卫星系统重构方法；该可重构的微纳卫星系统包括：通用模组，包括多个实现所述卫星系统所有功能需求均需要使用的共用模块；专用模组，包括多个与所述卫星系统单一功能需求对应的且仅实现对应的单一功能需求所需要使用的专用模块；标准化总线，用于连接所述通用模组中的共用模块以及所述专用模组中的专用模块。

摘要： 本发明涉及一种适用于微纳卫星的卫星对接锁及其工作方法，本发明提供的卫星对解锁包括接纳锥和对接杆；所述接纳锥与所述对接杆分别置于两颗卫星外部；所述接纳锥为空腔结构；所述接纳锥的内径与对接杆的外径相匹配；所述接纳锥内表面有卡扣，所述对接杆上设有档位圈；所述档位圈与卡扣相配合。

摘要： 本发明公开一种遥感微纳卫星地面振动实验系统包括带有载荷平台一体化数据处理平台的卫星，安装于卫星顶面的悬吊系统及工业相机，安装于星载相机上的微振动传感器，安装于卫星内部的动量轮组件及微振动数据处理单元，以及放置于卫星正前方的标准标靶。本发明还公开一种遥感微纳卫星地面振动实验方法，利用工业相机对标靶进行同步成像，并利用光学成像数据对地面卫星微振动进行反演，然后与微振动传感器实时测试结果进行比对，以实现对微振动测试结果的逆向验证。