中国首颗地球同步轨道高分辨率光学卫星高分－4入轨

2015年12月29日，我国在西昌卫星发射中心用长征－3B运载火箭成功发射了高分－4卫星。该卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率对地观测光学成像卫星，空间分辨率为50m，它填补了我国乃至世界高轨道高分辨率光学遥感卫星的空白。     

开辟我国遥感卫星新领域-访高分－4卫星总指挥兼总设计师李果

记者：李总,祝贺高分－4卫星发射和定点成功,请您谈一谈这颗卫星的基本情况。李果：作为我国高分辨率民用遥感系列卫星的重要组成部分,高分－4是一颗高轨道也就是地球同步轨道的高分辨率光学遥感卫星,是我国遥感卫星研制领域第一次向高轨道进军,它的发射和运行成功开辟了我国遥感卫星应用新领域。     

高分辨率地球同步轨道卫星凝视成像基本模式研究

当前,遥感卫星普遍采用太阳同步轨道观测方式,其中30m分辨率的环境卫星相机采用双星组网观测,重复观测最短周期需要2天,米级/亚米级分辨率商业卫星即使采用多星组网观测,多数情况下重复观测最短周期也要1天左右。然而,由于地球同步轨道凝视成像技术实现重复观测最短周期主要取决于成像时的光电转换和信号读出过程,可以以秒计,所以在应对地震、台风、火情、汛情等诸多紧急事件中,优势极为明显。据报道,中国计划发射的高分-4卫星是地球同步轨道上的光学遥感卫星,光学分辨率为50m,将成为现有太阳同步轨道对地观测体系的重要补充。为了用好该卫星,从天地一体充分挖掘遥感图像信息的角度出发,现对地球同步轨道卫星在轨凝视成像模式有关问题进行分析。     

地球观测卫星的轨道捕获和轨道保持

<正> 地球观测卫星利用星上遥感设备对地球进行观测,以获取各种地面信息.这种卫星通常选取太阳同步兼回归轨道.在太阳同步轨道上,运动的卫星在相同的地方时经过观测区域,卫星摄影时,太阳高度角基本相同;选取回归轨道,其目的是使卫星在运行一个回归周期以后,又重复原先的地面轨迹,这就可以满足用户对同一目标多次重复观测的要求.美国陆地卫星、泰罗斯、依托斯、雨云及法国的地球资源卫星均设计为这样的轨道.     

吉林-1卫星组星成功发射

<正>北京时间2015年10月7日,我国在酒泉卫星发射中心用长征-2D运载火箭成功将吉林-1卫星组星发射升空。这标志着我国航天遥感应用领域商业化、产业化发展迈出了重要的一步.吉林-1卫星组星是我国首批自主研发的商业高分辨率遥感卫星,也是我国采用"星载一体化"设计的分辨率米级高清动态视频卫星。其由4颗卫星组成,包括1颗光学遥感卫星、2颗视频卫星和1颗技术验证卫星,工作轨道均为高约650km的太阳同步轨道。其中,光学A星是我国首颗自主研发的商业高分辨率对地观测光学成像卫星,具备常规推扫、大角度侧摆、同轨立体、多条带拼接等多种成像模式,     

中国资源卫星：星汉灿烂二十年

<正>资源卫星是专门用于探测和研究地球资源的卫星,分为陆地资源卫星和海洋资源卫星等。资源卫星一般位于太阳同步轨道,采用遥感技术,能够全面、迅速提供有关地球资源情况,对开发资源和发展国民经济有重要作用,因此,其研发和应用受到了各航天国家的重视和关注。1986年,资源一号卫星立项,标志着我国开始首颗传输型光学遥感卫星的研制。1988年8月,中国与巴西开展资源卫星合作。1999年10月,中巴资源卫星     

一种实现光学隐身的卫星构型设计

目前对地球同步轨道(GEO)空间目标的探测和识别,主要依赖光学监视系统接收其反射的太阳光线.鉴于可见光反射原理,和空间目标可见光反射特性计算模型,提出光学隐身卫星设计策略,分别对卫星平台构型、太阳能帆板、半球形遮光罩进行设计,对整星外形进行仿真分析,最后提出分布式卫星的构想.结果表明,该卫星构型光学横截面积峰值达到0.082 m~2,该构型设计具有较高的隐蔽性,不易被光学监视系统探测识别.     

遥感卫星传感器的重复观测能力计算

遥感卫星传感器的重复观测能力是体现卫星系统动态监测能力的重要指标之一. 通过分析卫星星下点成像和侧视成像时的重访条件, 给出了卫星可能实现重访的轨道计算方法, 同时以HJ-1A/1B卫星(环境与灾害监测预报小卫星星座的光学星)为例, 给出了特定地区可以实现重访的优选轨道, 并讨论了由两颗卫星组成的卫星星座对重访的影响, 以及纬度对重访的影响.      

我国第二代中继卫星首星发射成功

<正>3月31日23时51分,西昌卫星发射中心,在巨大的轰鸣声中,长征三号乙运载火箭划破夜空,将天链二号01星托举升空,卫星准确进入地球同步转移轨道。天链二号01星是我国首颗第二代地球同步轨道数据中继卫星,由中国空间技术研究院抓总研制,主要用于为飞船、空间实验室、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务,为中、低轨道遥感、测绘、气象等卫星提供数据中     

故障安全设计在国内外同步轨道卫星中的应用

故障安全设计是确保同步轨道卫星长寿命、高可靠运行的关键因素之一.本文首先对国外具有代表性的同步轨道卫星故障安全设计进行了详细的调研;然后简要描述了国内同步轨道卫星故障安全设计的特点,提出了自己的看法;最后综合国内外调研状况,对未来中国同步轨道卫星故障安全设计提出了建议和意见,以期为中国同步轨道卫星故障安全设计提供有益的借鉴,切实提高中国同步轨道卫星的可靠性.     

X射线天文卫星观测需求分析与控制总体设计

对X射线天文卫星观测需求进行了分析，提炼了观测任务对观测模式、源的高精度定位与对准、轨道、热控、测控数传等多项需求与约束；针对X射线观测的多需求、多约束难点，设计了集巡天观测、定点观测与小天区扫描观测于一体的观测模式，解决了一颗卫星同时实现全天扫描、银道面深度扫描、重要惯性区域扫描、重要及机遇目标深度观测以及伽马暴全天监测的多种观测需求的难题，该技术已在我国硬X射线调制望远镜卫星上得到应用.     

基于机动力模型的GEO卫星恢复期间定轨

北斗卫星导航系统(BDS)中GEO卫星频繁的轨道机动对高精度、实时不间断的导 航服务需求提出了更高要求, 如何在短弧跟踪条件下提高GEO卫星轨道快速 恢复能力, 是提升导航系统服务精度的关键因素. 针对该问题, 本文提出了基 于机动力模型的动力学定轨方法, 尝试利用高精度的C波段转发式测距数据, 辅 以机动期间的遥测遥控信息建立机动力模型, 联合轨控前后的观测数据进行动 力学长弧定轨. 利用BDS中GEO卫星实测数据进行了定轨试验与分析, 结果表明, 恢复期间需要采用解算机动推力的定轨方法, 联合机动前、机动期间和机 动后4h数据定轨的轨道位置精度在20m量级, 径向精度优于2.5m. 该方 法克服了短弧跟踪条件下动力学法定轨和单点定位中的诸多问题, 提供了解决 GEO卫星机动后轨道快速恢复问题的技术方法.      

联合北斗导航与星间链路的大椭圆卫星定轨方法

传统的地面测控和GNSS均无法实现HEO卫星全弧段的跟踪观测.在分析北斗导航信号及其星间链路信号对典型HEO的观测几何及覆盖特性的基础上,利用北斗导航及其星间链路对HEO测控支持形成互补的特点,提出了一种卫星导航与星间链路相结合的自主导航方法.对HEO定轨进行分段划分并基于EKF设计了卫星导航与星间链路数据融合定轨的自主导航算法.分析结果表明,本文提出的方法能够从全弧段上改善HEO的观测几何,定轨精度比仅使用卫星导航提高了2个数量级,并且仅需较少的星间链路资源.      

Passepartout Sherpa – A low-cost,reusable transportation system into the stratosphere for small experiments

The Passepartout sounding balloon transportation system for low-mass (<$<$1200 g) experiments or hardware for validation to an altitude of 35 km is described. We present the general flight configuration, set-up of the flight control system, environmental and position sensors, power system, buoyancy considerations as well as the ground control infrastructure including recovery operations. In the telemetry and command module the integrated airborne computer is able to control the experiment, transmit telemetry and environmental data and allows for a duplex communication to a control centre for tele-commanding. The experiment module is mounted below the telemetry and command module and can either work as a standalone system or be controlled by the airborne computer. This spacing between experiment- and control unit allows for a high flexibility in the experiment design. After a parachute landing, the on-board satellite based recovery subsystems allow for a rapid tracking and recovery of the telemetry and command module and the experiment. We discuss flight data and lessons learned from two representative flights with research payloads.     

返回式卫星的热控设计

介绍我国返回式卫星热控设计方案。根据我国返回式卫星的特点,描述了热惯性法在热设计中的应用。地面热试验数据与飞行遥测温度数据比较表明,两者一致性良好,热控系统工作正常,星体与星内仪器温度均较好地处于所要求的范围内。     

卫星无线电测控的特点,变化及发展趋势

从卫星无线电测控发展进程可知,由于早期卫星是在各国火箭技术的基础上发展起来的,因此早期卫星的测控带有火箭测控的烙印。美国由于电子技术先进,较早发展了适合于卫星特点的测控;前苏联则由于技术和体制机制的原因持较长时间受火箭控的影响;中国实际上亦为如此。该文阐明了卫星测控的特点变化及发展趋势。认为测控系统在射频及视频的综合性是技术发展必然也是由卫星本身的特点所决定。研制部门的体制和业务项目的分工应适应的     

用于卫星入轨段测控的箭载天基测控中继系统

为满足卫星入轨段关键遥测参数下传和遥控指令上传的需求,设计了一种用于卫星入轨段测控的中继系统,方案主要基于火箭现成天基测控终端和卫星现成测控设备。介绍了中继系统的组成、工作原理和工作流程,研究了天基测控相控阵天线波束指向算法,设计了一种卫星遥测、遥控信号中继功能的地面测试系统。该箭载中继系统在快舟一号甲火箭上完成了两次飞行试验验证,两次飞行试验中继转发的卫星遥测数据完整,箭载卫星通信终端接收用户卫星遥测数据的载噪比大于20dB;地面测控中心接收天基遥测返向信号比特信噪比相对接收门限有3dB以上的余量。试验表明,该箭载天基测控中继系统通信链路余量充足,工作可靠,相比通过地面测控资源保障或卫星自身使用天基测控可节省一半以上成本。     

环境C卫星热系统设计与在轨验证

根据环境C卫星的自身特性, 采用以被动式热控制为主和主动热控制为辅的控制方式, 对环境C卫星进行热系统设计. 通过研究环境C卫星的热控设计原则、热设计状态及已解决的关键问题, 对其在轨飞行温度数据进行了分析. 在轨飞行遥测结果表明, 环境C卫星热控系统方案合理, 工作稳定, 性能良好. 星上设备温度环境很好地满足了设计要求.      

High performance motion control for optical satellite tracking systems

This paper investigates the motion control system of an optical telescope system used for precision satellite tracking and ranging applications. The system uses direct-drive permanent magnet synchronous motors (PMSMs) for high precision positioning. To overcome the performance limitations due to system dynamics and position dependent plant variations, a disturbance observer based control system is utilized. This paper contributes the detailed analysis, design and implementation of such an advanced control concept for the performance improvement of precision satellite tracking systems. Satellite tracking experiments are conducted to verify the performance of the proposed system. Utilizing the proposed control concept, the RMS servo error is reduced by a factor of 3.8 to well below the arcsecond range, achieving seeing limited tracking.     

MEO导航卫星在轨放气产生的干扰力矩研究

摘要： 针对多颗MEO导航卫星太阳翼展开后产生比较明显的干扰力矩，对卫星稳定控制产生了一定影响的现象，本文根据动力学模型、姿态、角速度和飞轮转速变化，给出了干扰力矩计算方法，并结合多颗卫星在轨遥测数据进行计算，得出放气期间产生的干扰力矩.通过使用此干扰力矩进行仿真得出，卫星模拟器结果和在轨表现基本一致.此研究有助于优化卫星飞控流程，并指导卫星放气孔设计.