国外航天发展动态系列报道之七──国外小卫星发展的现状分析与未来展望

小卫星重量轻、体积小，具有“周期短、性能高、成本低”即“快、好、省”的特点，不但在通信、遥感、科学研究等领域有广泛的用途，在军事上还能适应快速研制、根据战场需要而应急发射的特殊要求。同时，小卫星也可为尚无卫星研制能力，又希望在空间技术领域占领一席之地的国家提供一种发展契机。小卫星成本低、周期短，又很适于卫星新技术的试验与验证，是促进卫星技术快速发展的理想途径。小卫星的发展有重要的意义与作用：小卫星具有容易采用分布式轨道配置、小批量生产来降低成本和周期短、风险低等优势；小卫星对大卫星发展能起促进作…     

NASA的小卫星计划

“刘易斯”（Ｌｅｗｉｓ）和“克拉克”（Ｃｌａｒｋ）是ＮＡＳＡ制订的名为“小卫星技术发展计划”（简称小卫星计划）首批卫星中的两颗小卫星的名称，这两颗小卫星属于新型低成本用先进卫星，ＮＡＳＡ研制这两颗小卫星的目的是为了探索发展美国商用卫星新技术。１９９４年９月８日，ＮＡＳＡ与ＴＲＷ公司和ＣＴＡ公司签订了这两颗小卫星的研制合同。ＴＲＷ公司承包的Ｌｅｗｉｓ小卫星合同价值５９００万美元，ＣＴＡ公司承包的Ｃｌａｒｋ卫星合同价值４９００万美元，两颗小卫星均将用于验证商用小卫星的新技术和遥感科学。Ｌｅｗｉｓ和Ｃ…     

微小卫星的发展

1　定义□□国际上对小卫星的叫法有很多 ,如小卫星 (Small Sat) ,廉价的卫星 (Cheapsat) ,微卫星 (Micro Sat) ,超小卫星 (Mini Sat) ,纳卫星 (Nano Sat) ,皮卫星 (Pico Sat) ,等等。美国国防高级研究计划局 (DARPA)则把这些卫星统称之为轻卫星 (L ight Sats) ,美国海军航天司令部称之为 SPINSat's (Sin-gle Purpose Inexpensive Satellite Sys-tems——用途单一的廉价卫星系统 ) ,美国空军称之为 TACSat's (Tactical Satel-lites——战术卫星 )。实际上小卫星在航天事业的早期就有了 ,卫星发展最初就是从简单小卫星起步的。…     

脑洞大开的小卫星技术

<正>随着小卫星技术的发展,人们逐渐从它们身上找到了更多的用途,也发现了更多的问题。许多应用在大型卫星上的器件并不适合小卫星,它们或者体积太大,或者耗电太多,或者价钱太贵。而小卫星本身也逐渐承担起更加严肃、更加业务化的工作,因此对性能有了更高要求。在体积、成本和应用之间,小卫星应当如何找到平衡呢?当然是通过新技术的发展和新器件的研发。在这里,我们就介绍最近新出现的一些脑洞大开的小卫星技术。     

未来“拼”星去太空

小卫星在各领域得到广泛应用,从单颗小卫星,到小卫星星座和分布式小卫星系统编队飞行,从小卫星采用全新的推进剂等先进的技术,到采取创新的设计思想,未来小卫星将有优于大卫星的功能和成本效益,其发展前景将无法估量。未来小卫星技术发展原则科学家预测,小卫星的未来发展将有十大原则:一、更换小卫星信息结构,时刻保持和快速发展的信息与计算机技术同     

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□□随着微型电路和纳米技术的发展 ,地球人造卫星也在向微小卫星的方向发展。美国和其他国家的若干大学和实验室正在研制用微小卫星来进行无线电通信和科学探测 ,美国军方也在发展军用微小卫星。那么卫星小到什么程度就可以称为微小卫星呢 ?现还没有一个精确的定义 ,只有一个大致的说法。一般说来 ,质量在 1 0 0 kg以下的卫星都可以称为微小卫星 ,当然质量越小就越难制造。因为微小卫星的尺寸小 ,有时也称为纳米卫星。这种卫星一般在靠近地球的轨道上飞行。国外在近期将主要研制 1 0 kg左右的卫星 ,从现在起经 1 0年～ 2 0年 ,我们将能看到…     

现代小卫星典范──克莱门汀月球探测器及其控制技术

最近美国发射的先进轻型克莱门汀（Ｃｌｅｍｅｎｔｉｎｅ）月球探测器，是一颗名副其实具有重量轻、体积小、成本低、研制周期短、性能高等五大特点的典型现代小卫星（就广义而言，小卫星包括探测器）。这颗轻型探测器成功的研制和顺利的发射与运行，将当前世界上“小卫星热”的发展推上新的高潮。此外，也说明由于月球具有极大开发价值，人类对再登月球表现出极大兴趣。发射这颗轻型月球探测器有两个主要的目的：其一，试验最先进轻型ＳＤＩ成像敏感器和技术，具体试验军民两用卫星上敏感器和电子部件等２３项新技术，旨在改进美国未来国防…     

微小型卫星的发展及基础研究

自80年代以来，世界航天界兴起了发展小型卫星的热潮。在此基础上，以重量为主要依据分别提出了小卫星、微卫星、纳卫星等概念，继而又提出微微卫星、毫微微卫星的设想。但随着认识的不断加深，人们意识到，仅以重量作为区分卫星的依据是模糊不清的，一个更为合理的标准是用重量与卫星性能的合成，即功能密度”进行区分。因此，所谓小卫星是指重量轻（通常不超过I000kg）、功能密度高（通常比现有卫星的功能密度高3～4倍）、成本低、制造周期短的卫星。其中卫星重量小于IOOkg的小卫星又称为微卫星。l）卫星每千克所能获取的功能，如姿控系…     

现代小卫星及其关键技术

工程技术和科学、艺术一样,发展最终的目标将追求简化性和完善性。现代小卫星出现,说明航天技术正沿着这条规律向前发展。由于小卫星具有质量轻、体积小、成本低、性能高、研制周期短的显著优点,人们预测：小卫星发展将引起卫星应用和卫星技术方面一场重大变革。首先论述小卫星的概念和兴起的原因;其次讨论小卫星发展概况;最后研究小卫星关键技术。     

小卫星将获得广泛应用

人们常用个人计算机来比拟小卫星，美国联邦航空管理局(FAA)把小卫星定义为质量不足900kg的卫星，而在欧洲则有人把小卫星的质量限定在450kg以下。总而言之，小卫星是一些轻巧而便宜的卫星，因而受到买不起较大卫星的一些大学和科研组织的青睐。     

微小卫星正在崛起

随着微型电路和纳米技术的发展,地球人造卫星也在向微小卫星的方向发展.美国和其他国家的若干大学和实验室正在研制用微小卫星来进行无线电通信和科学探测,美国军方也在发展军用微小卫星.那么卫星小到什么程度就可以称为微小卫星呢?现还没有一个精确的定义,只有一个大致的说法.     

美国高分辨小卫星技术的发展及商业化前景

所谓小卫星是指质量小于500kg的小型近地轨道卫星，它是80年代末随移动卫星通信技术的出现，以及对高分辨率图像的市场需求而迅速发展起来的。1背景90年代初，NASA下属的商业遥感项目办公室（CRSP）开始进行商业遥感小卫星的可行性研究。近年来，随着冷战的结束，前苏联的高分辨率侦察卫星图像已解密进人市场。由于Landsat－6发射失败，Land－sat－4又结束了运行期限，便促使了小卫星系统的加速研制。目前美国的地球观测公司、空间图像公司和轨道科学公司，均已获得政府批准和NASA在技术上的支持，正加紧高分辨率小卫星的研制和发射准…     

法国宇航公司推出小卫星公用平台

近年来，由于越来越多的中小国家要求拥有自己的小卫星，在国际市场上，小卫星日见走俏。作为欧洲最大的空间制造商、拥有研制Spacebus公用平台丰富经验的法国宇航公司自然不会熟视无睹，最近推出了名为“PROTEUS”的小卫星公用平台（“PRO－TEUS”是法文“可重构的观测、通信与科学平台”的缩写）。该平台经法国空间研究中心评审，已被选为该中心计划发展的小卫星平台。PROTEUS平台的概况、任务、组成和性能可参见本刊1996年12月号“法国宇航公司小卫星计划”一文。小卫星之所以吸引人，是由于它具有“较快、较好、较省”的特点。…     

发展空基发射小卫星技术的意义和途径

随着小卫星功能密度的增加，小卫星的发射市场呈现出日益增长的势头。目前的小卫星多数是采用陆基运载火箭发射，相对发射费用高，准备周期长，与日益增长的小卫星发射需求不相适应，急需寻找一种能够以负担得起的成本将小卫星送入太空的方法。而空基发射由于具有机动、灵活、高效、廉价等优势，成为一种必然选择。     

军用卫星：大、小谁主导？

正近期,新美国安全中心发布《新兴太空环境下的小卫星》报告,分析了美国军用(含情报界)卫星架构和商用卫星架构的现状与发展趋势,探讨了小卫星对美国军用卫星架构的影响。报告认为,小卫星的发展近期还不足以使大卫星主导的美国军用卫星架构出现重大转向,建议美军和情报界适度加强小卫星能力发展与应用。     

编队飞行的小卫星精确定轨方法的研究

针对编队小卫星间的相对飞行特点，在Hill方程描述编队飞行小卫星间相对运动的基础上，提出利用星间无线电测距的相对自主定轨，来获得环绕小卫星精确轨道的卫星定轨方法。通过具体仿真计算，并与小卫星GPS自主定轨方法相比较。仿真结果表明，此方法确实有效。     

芯片大小的卫星

芯片大小的卫星随着微电子技术和小卫星技术的进一步发展，未来将出现象计算机芯片那样大小的卫星。设计这种“芯片卫星”的思路是，将卫星的部件和仪器进一步微型化，使其能集中到一块集成电路或一块芯片上。空间时代初期，卫星只有几公斤重。从６０年代到８０年代，运载...     

一体化设计思想适用于小卫星的系统设计

１　前言小卫星可满足成本低、研制周期短的要求，有着极其广阔的发展前途。不过仅满足卫星系统小型化远远不够，还必须在系统设计阶段就认真考虑，设计出的卫星能否满足成本低、研制周期短的要求。日本宇宙开发事业团（ＮＡＳＤＡ）正在研究利用其中型静止轨道卫星公用舱...     

国外甚小卫星发展研究

<正>近年来,全球小卫星(发射质量低于500kg)发展态势强劲,发射数量逐年大幅增长,已成为世界航天活动的主要构成部分之一。随着微光机电系统技术、微纳加工技术以及创新系统设计理念、创新系统运营模式不断发展,小卫星进一步朝着微小型化发展,在成本更低、周期更短、发射更便捷等需求驱动下,200kg以下小卫星逐渐成为发展最活跃的领域。1国外甚小卫星呈持续高涨发展态势国际上对小卫星(SmallSat)的分类主要以卫星质量为依据,一般情况下,将迷你卫星(MiniSat)、徽卫星(MicroSat)、纳卫星(NanoSat)、皮卫星(PicoSat)和飞卫星(FemoSat)统称为小卫星,即质量低于500kg的卫     

2014年国外小卫星回顾

<正>2014年,全球小卫星(本文中提及的小卫星专指发射质量低于500kg的卫星)活动延续了2013年高速发展态势,年度发射总数再创新高,小卫星能力再上新台阶,小卫星应用再创新模式。同时,小卫星继续发挥航天技术创新的引领作用,国外依托小卫星开展了大量前沿技术和创新概念在轨飞行验证项目。