打造高水平中国空间彩桥——访中国空间技术研究院通信卫星事业部型号总指挥兼总设计师魏强

近日,中星-11卫星正式在轨交付,为中国空间技术研究院通信卫星事业部6岁生日献上了一份厚礼。中星-11卫星是采用我国自主研发的东方红-4平台的第10颗发射星,也是迄今为止我国自主研制的民用、商用通信卫星中装载转发器台数最多、有效载荷功率和整星质量均最大的卫星。其采用的一系列新产品、新技术进一步提升了我国通信卫星性能,推动了我国大容量、长寿命、高可靠通信卫星的发展。为此,本刊记者专访了中星-11卫星总指挥兼总设计师魏强。     

静观风雨 感知冷暖——“风云家族”的作为与贡献

<正>2014年12月31日9点02分,随着风云二号08星顺利升空,备受关注的"风云家族"又添"新丁"。据专家介绍,风云二号08星是风云二号03批地球静止轨道气象卫星工程的第二颗业务应用卫星,与风云二号02批卫星相比,风云二号08星观测能力有了进一步提升,测量大气温度和湿度变化等方面的误差值更小,数据更精准,其探测波段完全与国际接轨。同时,该卫星在区域快速观测     

遥感卫星在轨故障统计与分析

对遥感卫星1988年—2014年的在轨故障数据进行分类研究发现:控制、载荷、测控和数传是遥感卫星在轨故障发生比例最高的4个分系统;故障主要发生于在轨第1年;环境、设计和器件类故障为主要的在轨故障类型;大多数故障可以通过在轨自主诊断、地面操作等方式及时予以解决, 对遥感卫星完成任务的固有能力影响较小;各分系统的在轨故障特点各不相同。文章最后针对故障原因, 提出了增加遥感卫星的地面试验与测试、加强抗辐射加固设计和开展基于在轨故障规律的分系统技术状态控制等对策, 以降低卫星的在轨故障率, 保证卫星在轨可靠、安全运行。     

静止轨道卫星远程交会策略设计

针对静止轨道卫星在轨服务任务,提出一种4脉冲远程快速交会规划方法,可在5圈内完成远程交会。调相策略设计中,通过对基于近圆偏差方程的变轨规划策略进行改进,设计得到了3脉冲调相方案。首先,固定第1和第2调相脉冲执行位置,对3个调相脉冲的速度增量及第3调相脉冲的执行位置进行设计优化;再固定第1调相脉冲,对第2和第3调相脉冲的速度增量和执行位置进行再次优化。轨道面调整设计中,通过求解轨道面节线位置,采用单一法向脉冲进行轨道面修正。数学仿真校验了所提出方法的有效性。     

空间细胞机器人面向桁架在轨攀爬步态分析

面向空间在轨装配维修过程中的攀爬移动问题,基于空间细胞机器人(CSR)理念,提出连接细胞、转动细胞、末端执行细胞三种基本细胞单元。利用图论和拓扑学原理,在关联矩阵的基础上进行改进得到一种细胞迁移矩阵,直观准确地表达细胞机器人任意构型,以及不同节点之间的组织迁移过程。考虑桁架应用环境和细胞机器人自身的特点,划分出三种广义双杆攀爬工况,能够覆盖所有桁架攀爬任务需求。利用基于旋量理论的指数积公式进行不失一般性运动学分析。基于一致性、重复性以及无干涉原则,针对每种攀爬工况提出相应的攀爬步态,进行数值仿真分析,对比不同步态细胞机器人的关节力矩、能耗以及末端轨迹所占据工作空间等参数。仿真结果对空间机器人在轨攀爬路径规划以及控制方式的研究具有重要理论意义和工程价值。     

导弹推进剂加注设备实时智能诊断系统

为了对导弹推进剂加注设备及其操作进行有益地监控,从导弹推进剂加注设备结构和特点出发,基于知识的专家系统,神经网络的专家系统和实时专家系统的特点和结构组成,提出了实时智能诊断系统模型,建立了某型号导弹推进剂加注设备实时智能诊断系统,并将其应用于“XXX工程加注操作自动化监控系统”,实现了导弹推进剂加注设备的实时智能诊断。     

基于卡尔曼滤波的星敏感器在轨校准方法

根据星敏感器光学镜头以径向畸变为主的特点,采用一阶径向畸变模型,利用摄像机标定中的径向排列约束(RAC),对其外部姿态和内参数进行在轨校准。以采集到的星点的图像坐标和对应导航星在天球坐标系下的赤经、赤纬信息作为滤波器的输入,外部姿态和内参数作为输出,构造相应的状态方程和观测方程,进行两次卡尔曼滤波迭代,结果作为校准参数的最优估计。仿真实验表明:本方法能消除内部参数与外部参数的耦合,校准过程不依赖外部姿态,且状态方程和观测方程均为线性方程,满足卡尔曼滤波迭代的最优条件,能够精确估计出星敏感器内外参数,在星点成像位置噪声标准差为0.05像素时,校准后x、y方向上的平均误差分别为0.044像素和0.049像素。     

低温推进剂在轨贮存与管理技术研究

低温推进剂由于其比冲高、无毒无污染,是载人和深空探测的首选推进剂。为解决空间恶劣的热环境和微重力环境下推进剂大量蒸发损耗及推进剂的气液两相混合等问题,以低温推进剂的在轨贮存与管理技术为研究对象,给出低温推进剂绝热的贮存方案和微重力气液分离的管理方案。并对其中的适用中短期任务的方案进行日蒸发率等指标核算,然后对方案中的热力学参数变化对系统方案中的蒸发量控制等影响进行讨论。最终给出针对载人登月等短期项目的低温推进剂在轨贮存与管理的推荐方案。     

美国新一代商用高分辨率遥感卫星

□□1999年美国空间成像公司1m分辨率的"艾科诺斯"(Ikonos)卫星发射成功后,世界商用高分辨率卫星迅速发展,打破了卫星高分辨率图像由情报部门和军队独家把持的局面.     

在轨航天器动力学参数辨识技术研究

针对在轨航天器低频密集和辨识时激励源有限且难于测量等特点,开展了适用于低频密集模态且不需激励信息的在轨航天器动力学参数辨识方法的研究,探讨了直接利用在轨响应数据在频域内辨识航天器动力学参数的技术;并根据在轨航天器低频密集特点,设计了在轨航天器动力学参数辨识仿真试验系统,对该辨识方法进行了试验验证。