中国卫星工程的成就与展望

世界各国发射的人造地球卫星占航天器发射总数的 90 %以上 ,它是人类探索、开发和利用太空的最主要工具。研制人造地球卫星是世界各国航天活动的主要内容 ,卫星工程是空间技术的重要组成部分。中国卫星研制工作开始于 2 0世纪 5 0年代末期。经过 40多年的艰苦奋斗 ,中国以较少的投入 ,在较短的时间里 ,走出了一条适合本国国情和有自身特色的发展道路 ,并且取得一系列重大成就。1　中国卫星工程发展历程中国卫星工程是从研制探空火箭起步的 ,然后集中力量发展人造地球卫星 ,其重点是研制各类应用卫星。中国卫星工程的发展历程可以分为以下 3…     

卫星工程总体设计导论

正卫星工程总体是航天系统管理部门组织管理卫星工程全寿命周期工作的主要抓手,是中国特色的以总体为核心的组织架构在卫星工程层级的实现样式。伴随中国航天事业跨越式发展,经过10多年实践磨合,逐步形成了设计、协调、试验、评估等多位一体的卫星工程总体工作模式。总体设计是工程总体首要工作,是开展总体协调、试验和评估等工作的前提和基础。工程总体设计成果是卫星工程全寿命周期各项工作开展的基本依据,     

卫星工程总体协调导论

正在中国特色卫星工程总体工作模式中,卫星工程总体协调是基本工作,贯穿于卫星工程系统立项、研制、运行全过程,是开展其他卫星工程总体工作的润滑剂和助推器。卫星工程总体建立卫星工程层次协调机制,为各利益相关方沟通交流提供渠道,增进各方的认识和理解,理顺关系,激励行动,达成目标。卫星工程总体协调的主体是卫星工程大总体协调会,卫星工程大总体协调会是卫星工程总体组织管理卫星工程任务型号的重要     

航天测绘发展现状与展望

航天测绘是全球基础测绘的主要手段,包括卫星地形测量、卫星重力测量、卫星磁力测量、卫星测高、卫星海洋测量等。航天测绘工程的发展经历了“返回型测绘卫星”工程、“传输型测绘卫星”工程和部分“集成型测绘卫星”工程。首先梳理了国际卫星测量的发展历史和现状,阐述了我国航天测绘各个阶段所发挥的作用,并分析了存在的问题,最后对航天测绘的未来发展提出了思路。     

卫星工程管理的工具——工作分解结构和工作包

介绍一种有用的卫星工程管理工具,即工作分解结构和工作包。详细阐述了简要、合同和工程项目工作分解结构的用途和建立方法。对工作包、产品树、产品矩阵、工作说明和技术规范也有详细的描述,并通过实例说明了编制方法。文章最后简要说明了如何在卫星工程管理中使用这一工具。     

微小卫星的任务组织管理

为降低发射成本,小卫星发射以搭载和"一箭多星"为主要方式。2012年,全球"一箭五星"及以上的发射3次,共发射小卫星26颗,占年度发射小卫星数量的44.83%。微小卫星项目虽然在成本、技术复杂程度等方面无法与大型航天器项目相比,但涉及到"一箭多星"发射,整个任务的组织管理就是一个复杂问题,需要顶层设计、实施协调、监督管理以及工程支持等方面的综合能力。为此,各主要航天国家的政府部门在"一箭多星"任务组织管理方面发挥着主导作用,制定了专门支持微小卫星任务的组织管理机制,不但提供了更多发射机会,还通过有效的组织、管理和协调,推动整个任务的成功实施。     

从空间技术的发展看能源卫星实现的可能性

能源卫星就是通常所说的太阳能卫星电站,它的实现对解决人类的能源具有重大意义,但是由于它结构庞大(一个能源卫星的重量和一百五、六十个天空实验室的重量差不多)和技术复杂,因此,自1968年美国A. D利特尔公司工程科学部主任P. E格拉塞提出太阳能卫星电站的设想以来,一直受到美、日、西德等国许多研究单位的重视。十一年来,已进行过可行性论证,现已转入工程论证和实验研究阶段,美国能源部和航宇局组织了25个科研工业组织对设     

现代小卫星与纳卫星技术发展(4)

5 纳卫星技术发展对策 □□根据我国国情和纳卫星所含技术优势，结合这几年来国际上对纳卫星开发研制所取得的成果与经验，现将笔者关于我国纳卫星技术发展对策（包括发展纳卫星的关键技术）概述如下。 5.1 以微米/纳米技术推动纳卫星的发展 在各种空间和时间尺度内，近10～20年来，自然科学和工程技术发展的一个非常重要趋势是朝微型和超微型化迈进，一个重要的原因是因为对传统尺度（人类自身所能感知的空间和时间尺度）上的物理现象及其规律已得到充分认识和应用。人类为了追求继续快速发展，把智慧和注意力逐渐转向那些发生在小尺寸和…     

第二届中国卫星导航学术年会(CSNC 2011)会议议题说明

<正>1.卫星导航政策、法规和标准、安全与工程管理围绕卫星导航系统产业化发展的相关政策法规的壁垒、不足,结合北斗系统建设与应用推广的实际需求、卫星导航定位应用中的国家安全威胁及利益维护、工程化实践经验、管理心得、工程建设管理的相关经验、产业化应用的标准体系建立等方面,开展交流研讨,推动我国卫星导航产业的国家政策、法规的健全和发展。     

卫星工程总体评估导论

正在中国特色卫星工程总体工作模式中,卫星工程总体评估是直接支持航天系统管理部门决策的总体工作,是改善和提高卫星工程全寿命周期工作质量的风向标。卫星工程总体评估工作是确立工程总体地位的重要抓手,直接关系到卫星工程研制质量和卫星应用体系发展。总体评估是工程总体工作中最薄弱的一个环节,处于发展起步阶段,其内容和形式都有很大不确定性和复杂性,因势、因事、因时、因人而有所不同。本文概述了工程     

态势感知的概念与发展综述及微纳仿生态势感知系统的顶层设计

简要综述西方科技强国的态势感知概念、态势感知系统研发现状与应用、主要研发计划,总结其经验与教训,分析中国发展态势感知技术的迫切性与突破点.提供解决方案,介绍科研课题"微纳仿生空间态势感知器"中的态势感知概念、包括需求分析、模型设计、概要设计、应用设计的系统顶层设计内容.态势是指生物或系统对其内部状态和外部环境的"综合印象",包括自身状况和变化趋势、外部环境呈现出的某种状态和形势、发展趋势等.具有类似生物感知能力的态势感知器需要对自身状况、外界环境的多种物理量进行综合监测,其目的在于获取自身和环境的全面的、系统的信息.应用成熟的微纳米技术成果,以仿生学为主要理论导引,采用快速原型法设计开发基于微纳米技术和仿生学的态势感知器,可以广泛应用在太空、军事、环境保护、工业、消费电子等领域.     

基于TLE的Starlink星座第一阶段部署情况分析

近年来,随着卫星技术的快速发展和低轨（low earth orbit,LEO）卫星宽带互联网建设需求的不断增加,低轨大规模星座发展日新月异。针对Starlink星座初始化部署问题,首先论述了“星链”（Starlink）星座现状,分析在轨卫星高度变化。然后利用公开的两行轨道根数（two-line element,TLE）,从卫星发射入轨、轨道面分布两个方面,简要分析了Starlink星座的部署情况,给出升交点的变化规律;同时仿真分析了Starlink星座对地面的覆盖性能。最后,给出星座轨道面和相位分布、故障卫星处置以及可见卫星数量。所分析的结果以期为中国未来部署大规模LEO星座的建设提供借鉴。     

智能交通系统中的公共交通信息管理体系

介绍了我国智能交通系统ITS(Intelligent Transport Systems) 研究开发所涉及的内容,详细阐述了公共交通信息管理体系的主要内容及其动态管理.公共交通信息管理系统的研究开发,可以加强道路、车辆、驾驶员以及管理人员的联系,使得管理人员对公共交通情况了如指掌,有效地解决道路交通拥塞现象,有利于调度车辆和管理交通,从而实现公共交通的智能化管理,以确保提高道路运输效率和行车安全,具有良好的应用前景.     

我国早期原子钟研制历程回顾

“2019全国时间频率学术会议”是由四个专业委员会联合每两年举办一次的20周年纪念会。20年来，我国原子钟事业已有长足发展，成为世界上原子钟研制与开发的大国。但总体上说，我们的工作还是以跟随为主，真正属于自主创新的较少。不改变这种局面，我们还难以成为独立自主的时间频率强国，为国家经济和国防建设作出应有贡献。本文回顾了我国原子钟研发的情况，提到一些从基础研究上属于原始创新的案例。阐述了这些案例是在简陋的实验条件下依靠对原子钟内各类实验现象进行深入的物理分析基础上出现的。同时，也指出了在比较粗糙的工艺条件下实现精细的技术指标中能工巧匠所起的特殊作用。文章也约略提到国内各单位间无私协作的崇高精神。本文将讲述一些故事，并就原子钟产业的问题表示一点看法。中国要实现“强国梦”，阻力和困难还很多很艰巨，我们必须拥有丰富的原始创新来加以克服。为此，坚韧的奋斗钻研精神和传统仍不失借鉴与继承意义。     

MEMS固体微推力器阵列发展研究

固体微推力器阵列具备高精度、小冲量、高密度、可战备贮存快速组装等优点,非常适用于进行特殊任务的微/纳卫星、微/纳卫星编队飞行、快速响应卫星.简要介绍MEMS固体微推力器阵列的结构原理、特点以及应用范围,调研国内外MEMS固体微推力器阵列的发展状况.根据调研结果研究得出固体微推力器阵列的关键技术,结合国内外发展现状及相关关键技术提出今后的发展建议.     

倾斜同步轨道卫星交叉点位置演化及保持

倾斜同步轨道(IGSO)卫星交叉点位置在各种轨道摄动因素和入轨偏差的共同影响下,其交叉点位置会在赤道上发生漂移,这种漂移将导致服务区域的漂移,从而影响系统的性能,因此IGSO卫星需要进行定期的交叉点位置保持来保证服务的稳定。对IGSO卫星交叉点位置的演化和保持问题进行了深入的研究,首先,讨论了IGSO卫星交叉点位置的演化规律,给出了在地球非球形引力、日月引力摄动以及卫星入轨偏差作用下的交叉点位置的演化公式,并分析了公式的精度;接着,在对交叉点位置演化规律的分析基础上,进一步讨论了IGSO卫星交叉点位置保持策略。     

面向工作流系统的生态组织模型研究

为了解决传统组织模型结构柔性差和缺乏主动变化的问题,总结了目前研究工作的缺陷,提出生态组织模型.描述了生态组织模型的基本要素,体现了对环境关联因素和实体变化特征的描述,建立了组织元模型和形式化描述.提出在工作流系统生态环境下描述和预测组织对象关联程度和变化倾向的研究方法论.引入序方法做为组织势态分析的数学工具,并且设计了一组预示实体变化倾向的势态参数.上述研究内容已经在开放边界工作流系统ABCflow中得到应用和验证.      

基于多模型最优融合的双星定位系统一体化精密定轨方法

针对卫星动力学模型复杂且不准,考虑到卫星定轨中待估参数在时间和空间上的相关性,提出了一种基于多模型最优融合的双星定位系统一体化参数建模的近地卫星精密定轨新方法.利用节点自由分布B样条描述卫星运动,实现了对卫星粗略动力学模型的抑制作用;同时结合双星观测模型,使该方法转化为关于求解卫星轨道样条表示参数和定轨系统误差的多模型融合的非线性优化问题;通过引入模型结构确定最优融合权值的选取准则,在最小二乘准则下,采用非线性最优化方法搜寻样条的最优节点分布,得到了待估参数的最优估计,完成了近地卫星的精密定轨.理论分析和仿真计算表明,该方法确实有效,不仅提高了卫星的定轨精度,而且使状态估计的结构更加稳定.      

基于在轨温度测量数据的整星结构尺寸稳定性分析

针对高精度测绘卫星结构尺寸稳定性这一关键性问题，基于在轨温度测量数据，利用热分析模型和在轨温度变化规律，提出了卫星结构在轨温度场的反演方法。基于卫星结构在轨温度场反演数据，提出了针对载荷安装面法向夹角的拟合计算方法和夹角稳定性短期、长期指标的预示方法。根据该方法，给出了高分七号卫星在轨初期1个月内的结构稳定短期指标和长期指标预示结果，并对短期稳定性预示结果进行了统计分析。结果表明，各载荷安装面短期稳定性分析结果满足指标要求，相关分析方法可为同类航天器的结构热变形分析提供参考。     

光压摄动对卫星姿态轨道耦合的影响分析

随着卫星对地测量精度要求的不断提高, 对卫星轨道的精度要求也随之提高. 目前Topex, Jason-1, Jason-2等一系列海洋测地卫星的轨道计算精度已经达到厘米量级, 相应对卫星动力学模型的要求也越来越精细. 以Topex海洋测地卫星为背景, 考虑卫星帆板有规律的运动, 将其几何形状简化为高精度轨道计算中比较通用的Boxing-Wing模型, 计算了Topex卫星的Boxing-Wing模型在轨运行中受到的太阳光压力及光压力矩. 考虑卫星姿态和轨道耦合的情况下, 计算了太阳光压力及光压力矩对Topex卫星轨道半长轴和卫星姿态的影响. 通过一个轨道周期的计算可知, 光压对卫星轨道半长轴的影响大约为9cm, 对卫星滚动角和俯仰角的影响在6°左右, 因此, 在高精度的轨道计算和姿态控制中这个影响是应该考虑的.