先进的大面积太阳电池阵电性能测试系统

介绍一种先进的大面积太阳电池阵电性能测试系统 ,它可用于卫星的太阳电池帆板电性能的测试 ,也可用于地面或其他领域中使用的太阳电池阵或单个太阳电池的测试。其主要特点在于 :脉冲光源使光强达一个太阳常数 ,在直径 5m的测试面上 ,光照不均匀性± 3% ,计算机控制 ,测试过程完全自动化 ,多脉冲测试功能可解决太阳电池响应慢的问题。介绍了该系统在国内外的使用及发展情况及在我国空间太阳电池阵的测试中的应用。     

“斯波特”卫星太阳阵展开图

(右图)法国“斯波特”卫星的可伸展太阳电池阵展开示意图。展开机构是由三节共2.5米长的杆和4个弹簧“关节”组成。太阳电池片粘贴在卡普顿/玻璃纤维制成的膜上。星箭分离后约1分钟,开始太阳阵展开程序(①至⑤)。到第一圈轨道终了,展开程序结束(⑥和⑦)。太阳阵     

卫星太阳阵展开的动力学方程

研究了卫星太阳阵展开的动力学问题，将卫星太阳阵的结构视为树形多体系统，利用给出的自由形式树形多刚体系统运动微分方程建立太阳阵系统的动力学方程，应用为该系统动力学方程编制的计算程序，可对太阳阵展开过程中卫星本体姿态的改变量以及太阳帆板在展开过程中的运动参数进行数值计算。     

太阳同步轨道卫星电源系统设计计算方法研究

给出了太阳同步轨道卫星电源系统的两种基本结构框架 ;分析了这两种结构的电源系统的设计计算方法 ;推导出了基于单圈能量平衡和多圈能量平衡的计算公式。以一个算例验证了该算法 ,并计算出所需太阳电池阵的面积和蓄电池组的容量 ,最后进行了能量平衡分析 ,得到了单圈或多圈能量平衡的结果。     

太阳电池阵极月轨道在轨热分析

以极月轨道上太阳电池阵作为研究对象,详细分析了该轨道上电池阵所得各外热流的确定方法.以此为基础,对太阳电池阵进行在轨温度数值模拟,得到月球轨道上电池阵所得外热流以及温度的周期分布.计算结果与地球卫星的相应数据进行比较,明确了月球轨道上电池阵所得外热流以及温度的周期分布特点,为月球卫星上太阳电池阵以及整个卫星的设计提供了有利的数据参考.      

载人航天器体装太阳电池阵有效发电面积计算方法

航天器的发电能力与太阳电池阵有效发电面积成正比。针对圆柱形载人航天器,提出了一种体装太阳电池阵有效发电面积计算方法。首先,将太阳电池阵沿圆周方向划分为多个子阵,通过坐标变换,计算太阳矢量与每个子阵法线的夹角（即太阳入射角）;然后,将每个子阵面积与对应太阳入射角的余弦相乘并求和,得到体装太阳电池阵的有效发电面积。对不同轨道日照角、不同飞行姿态下体装太阳电池阵有效发电面积进行仿真分析,仿真结果表明:三轴对地姿态下平均有效发电面积为安装面积的25%~32%,通过固定角度偏航可将有效发电面积提高至安装面积的30%~44%。      

国际通信卫星V太阳电池阵的设计和研究

国际通信卫星V是国际通信卫星组织的第五代卫星。其主承包商是福特空间及通信有限公司。主要的子承包商有:梅伯布(MBB)公司,负责卫星的太阳电池阵和姿态控制分系统;斯尼亚斯(SNIAS)公司,负责结构和温控系统;麦尔可(MELCO)公司,负责电器设备的制造。国际通信卫星V是三轴稳定卫星,设计寿命为7年。卫星本体为1.65米×2.01米×1.77米的长方体;电器设备及推进系统装在本体内。装有天线的塔式构架在轨道上指向地球。在轨道上太阳电池阵展     

一种基于STL-Prophet-Informer模型的太阳电池阵多变量趋势预测方法

为了提高太阳电池阵多变量预测的精度,解决阳电池阵遥测参数存在周期波动与增长性互相耦合的问题,提出一种基于STL-Prophet-Informer模型的太阳电池阵多变量预测算法.该算法首先应用局部加权周期趋势分解算法(seasonal and trend decomposition procedure based on loess, STL)对太阳电池阵的多个参数分解为趋势分量、周期分量和残差分量,然后采用对趋势性数据预测效果较好的Prophet预测趋势分量,Informer模型预测周期分量和残差分量,最后将各分量预测结果相加后得到总的太阳电池阵参数预测值.以某卫星太阳电池阵实际遥测数据做算例分析,提出算法的各项误差评价指标和单一的Informer模型、LSTM模型等相比有明显减小,将该组合预测模型用于太阳电池阵多变量参数预测中,可以提高参数预测精度,提升卫星自主运行性能.     

太阳电池阵展开运动的数学模拟

分析了太阳电池阵的展开运动过程,并根据力学原理建立了模拟太阳电池阵展开运动规律的数学模型.根据某型卫星的数据,进行了地面模拟展开过程计算,并给出了模拟计算和地面展开运动试验的比较.结果表明,这一简化的模型和数值方法对于刚性太阳电池阵展开运动模拟的可行性.     

英国正在研究21世纪初发射的大型通信卫星

英国正在研究一颗未来的大型通信卫星。它将固定自动跟踪太阳,以获得太阳能,不象目前的卫星在空间运动中总是定向地球一个特定区域,而有背日期。星上太阳电池帆板是旋转的,使电池帆板能从太阳获得最大功率。     

美国正加紧抢救陆地卫星-4

美国1982年7月16日发射的陆地卫星-4目前己出现了多种问题:太阳电池板电线的断裂使能量损失了50％;主题测绘仪停止向地面发送数据,以及多用途卫星舱里的指令和数据处理主机发生故障。所有这些问题迫使NASA准备紧急发射地面的备份星——陆地卫星-D′,以维持美国的民用遥感能力。同时,为了挽救陆地卫星-4,还准备用航天飞机去回收和修理这颗在轨卫星。陆地卫星-4的太阳电池阵是由四块太阳板组成的。板翼展开后的     

日本拟用“自由飞行器”进行太阳发电实验

日本文部省空间科学研究所已制定了利用正在研制的“自由飞行器”实验太阳发电的计划,目前在研究太阳空间发电概念。大概过程是:用抛物面镜收集太阳光,驱动卫星上装备的发电机,使发出的电力供自由飞行器变轨时用。太阳发电比太阳电池能量转换效率高,集光部分面积比太阳电池翼板缩小三分之二,这样空间阻力小,且重量轻。日本期望此法成为将来空间站上最佳电力生产方法。太阳发电实验计划将在1994年发射的第二颗“自由飞行器”卫星上     

欧洲奥林匹斯卫星故障初探

欧洲的奥林匹斯卫星是一颗试验型通信卫星,于1989年7月由阿里安运载火箭射入轨道,10月份正式投入工作。卫星耗资8.4亿美元,工作寿命5年,用来试验直播电视传输、视频会议和专用商务通信技术。 1991年初,卫星太阳电池输出功率突然下降。据欧空局官员披露;星上电源故障可能是驱动太阳电池翼的部件出了毛病。为了挽救这颗卫星,2月6日欧空局成立了故障调查小组,以便找出故障原因并提出具体补救措施。位于意大利福齐诺的欧空局卫星操作人员还介绍说:突然下降的卫星电源曾在1月28日恢复到正常状态,但时间只持续了大约60秒钟。随后,地面控制人员发现:两个太阳电池翼中的一个已不能随着太阳指向转动。地面人员曾试图利用人工控制太阳电池翼的方法来解决这一问题,但结果失败了。因此,欧空局官员认为是:电源系统的“定     

深空探测太阳电池阵应用及关键技术分析

从1958年启动月球探测活动至今,经过几十年的发展,人类在深空探测领域取得重大成果。本文首先介绍地内行星、地外行星与登陆探测等领域探测器用太阳电池阵技术的应用情况,同时结合地内行星探测、地外行星探测与登陆探测任务所面临的不同空间环境特点对航天器太阳电池阵进行关键技术分析,梳理深空探测任务对太阳电池阵不同的技术需求及其所需解决的关键问题,从中得出未来深空探测太阳电池阵技术的趋势是将向更高效率太阳电池阵、环境自适应技术、高重量比功率、高体积比功率的方向发展。     

低轨道航天器高电压太阳电池阵电流泄漏效应分析计算

在一种简化的太阳电池阵结构模型基础上, 利用太阳电池阵电流收集经验模式,基于电流平衡, 建立了一种计算低轨道航天器高电压太阳电池阵在等离子体环境中电流泄漏的方法. 利用该方法, 对高电压太阳电池阵电流泄漏效应与低轨道等离子体环境、电池阵电压、电池阵裸露金属面积的关系进行了分析计算.结果表明, 随着轨道高度增加, 电流泄漏引起的电池阵功率损失迅速下降, 影响最严重的区域为电离层等离子体密度最高的300～400 km高度的轨道区域; 电流泄漏引起的功率损失与太阳电池阵电压呈指数关系, 电压越高功率损失越大; 200 V以下的电池阵功率损耗较小, 远低于电源系统总功率的1%;电流泄漏与太阳电池阵裸露金属导体的表面积呈正比关系, 因此, 通过减少太阳电池阵裸露面积, 可以降低电流泄漏的影响.      

直接电视广播卫星的四项先进技术

直接电视广播卫星是在通信卫星的基础上发展起来的,它对卫星技术的要求比通信卫星苛刻得多。如何设计出价廉物美、重量又能低干1,000公斤的直播卫星呢?西德有关部门预先研究了四项先进技术。它们是:统一推进系统,先进的姿态测量和控制系统、轨道控制的离子推进器和超轻重量的太阳电池阵。如果把这四项技术用干西德直播     

造福百家的"中巴地球资源卫星"

□□2003年，中国将发射中巴地球资源卫星－2。它与中巴地球资源卫星－1基本相同，属于中巴第1代地球资源卫星。中巴第2代地球资源卫星—— 中巴地球资源卫星－３、４的方案论证也已经完成。 第1代“中巴地球资源卫星”公用平台能适应多用途太阳同步轨道卫星，具有较高自主能力和高精度的姿态控制系统以及适应变轨能力的轨道控制系统。其太阳电池阵能单翼也可双翼，以适应不同需求的能源。平台中心承力筒可以装配500～1 000kg的有效载荷，采用了S波段统一测控和超短波测控方式，星载数据管理系统能适应不同卫星的整星信息管理要求，并可以…     

空间用太阳电池发展与应用前景

现在每年平均有100颗以上的通信、对地观测、科学、行星探测等各种不同类型的人造卫星发射至宇宙空间,太阳电池在这些卫星上是必不可少的。空间用太阳电池正向小型、轻型、高可靠、高性能、耐环境化方向发展。一、空间用太阳电池应具备的特性空间用太阳电池因暴露在10~(-9)帕以下的高真空、太阳耀斑及放射线下,反复经受-100℃～100℃温度环境的考验,因此对其有特殊的性能要求。 1.高转换效率和轻型化近年来,各国火箭发射能力增大,人造卫星自身业务的复杂化,使耗电量和卫星重量均有增大的趋     

中国静止气象卫星的进展

□□1986年3月，国务院正式批准风云－2卫星研制任务。1989年，国务院和中央军委批准研制任务书。风云－2气象卫星工程被列入中国国防科学技术“八五”计划8项重点任务之一。 1 风云－2静止气象卫星的发展状况 风云－2卫星采用双同心圆筒式结构，内筒为承力筒，外筒为上、下太阳电池壳，中间用腰带连接，外部敷贴太阳电池片，上太阳壳开有扫描辐射计光路窗口。卫星发射质量1 369kg，定点初期质量585kg，末期质量536kg。星体外形呈圆柱体，高1.606m，直径2.1m，星箭分离后，卫星最大高度4.376m，远地点发动机分离后卫星高度3.081m；在柱体…     

多刚体卫星转动惯量在轨辨识

惯量辨识需要精确的动力学特性,针对动力学特性不可忽略太阳电池阵转动这一状况,提出一种惯量辨识方法,用于卫星本体惯量和太阳电池阵惯量的联合辨识.在建立多刚体姿态动力学基础上,针对辨识变量的耦合特性,推导带约束的优化辨识模型,再利用约束最小二乘算法求解.最后通过仿真计算验证了辨识方法的可行性.