我国小卫星,微小卫星有效载荷的发展.pdfVIP

维普资讯 第 20卷第 4期 航 天 返 回 与 遥 感 l3 1999年 l2月 SPACECRAFT REC0VERY ＆ REMOTE SENSING 我国小卫星、微小卫星有效载荷的发展 r 一 唐绍凡 刘冰 7 、 (北京空间机 电研究所 ，北京 100076) 摘要 文章简要介绍 了国内外小卫星、微小卫星的发展历史，分析了适用于小卫星、微小 卫星的有效栽荷的发展趋势，简单介绍 了我 国光学有效栽荷的研究现状，通过归纳分析 ，就有 效栽荷实现体积小型化、功能单一化、接 口标准化提出了解决方法。 关键词尘堡 些盎血 管隈史 圉 1 国内外卫星及发展趋势 从 2o世纪 50年代人类首次发射卫星 以来 ，卫星设计及其任务发生了多次变化。由于卫星 通讯、微波遥感、星际问探测等的需要和运载能力的提高，在过去 35年里，卫星体积、功耗愈来 愈大，功能愈来愈复杂。到 90年代初期，由于技术原因和政治原因，经过几次挫折和失败，为了 减少成本和降低风险，美 国NASA首先提出了 “更快、更好，更便宜”的卫星设计思想，卫星设计 总体趋势开始 向单任务、小体积、低功耗发展 ；为满足全球通讯、全球观察等需要，又向由多任 务 、分布式结构设计的微小卫星组成 的星座 、星群方 向发展 。 我国卫星发展史具有类似的经历，从 2o世纪 70年代到90年代初期，卫星一直在 向大型 化 、多功能化发展 ，形成 了几个大卫星平 台系列 ，如 “东方红”、“风云”平 台。到 90年代 ，中国空 问技术研究院进行实践 4号、5号卫星的研制 ，开始 向平 台系列化 、标准化转变 。 2 卫星有效载荷 的历史 卫星有效载荷的研制也遵从卫星平台的发展规律 。在遥感发展初期，所有遥感器都是为 专 门任务而进行专门设计的。为满足各种应用需要 ，有效载荷功能复杂 ；考虑到多种情况下能 正常工作 ，有效载荷运动部件多，造成有效载荷功耗、体积 、质量都较大，而可靠性相应较低，不 同任务遥感器间区别很大；对卫星平台要求千差万别 ，造成一种卫星平台很难适应多种有效载 荷的要求 ，因此一般针对一种有效载荷研制一种卫星平 台，造成大量资源浪费。针对 以上问 题，人们提出了功能单一化、质量轻量化、电路高度集成化、结构与卫星平 台一体化的研究思 路 ，并 以有效载荷为核心进行 了纳米卫星的研究。 我国卫星有效载荷的研制落后于卫星平台的研制，在空间光学遥感方面存在多家研制单 位并举的局面，各种有效载荷不仅体积、质量、功耗、扫描方式间差别较大，而且功能模块、与卫 星力学接 口、热学接 口、通讯接 口等的差别都较大。如果不从卫星总体角度为不 同任务规定一 系列相近的接 口规范和统一标准，将很难实现卫星平台的标准化 、系列化。要实现卫星设计 “更快、更好、更便宜”的最首要的条件就是必须具有各种有效载荷的技术储备，在现有有效载 荷研制的基础上，对各种应用 目标、特殊应用要求、有效载荷的主要特征参数等进行分析，提炼 收藕 日期 ：1999_ 潞一30 维普资讯 l4 航 天 返 回 与 遥 感 1999年 l2月 出各类有效载荷 的各项特征，归纳分类各项应用的共性和个性，将有效载荷的研制模块化、集 成化、标准化 ，实行所谓的有效载荷先行，并归纳出各种有效载荷的共 同约束条件 ，形成统一的 标准 ，以适应小卫星 、微小卫星平台的要求。 3 现有光学遥感器简介 根据任务 目标不同，用于小卫星的有效载荷分为地球观察、通讯、空间科学 、科学技术验 证、国计 民生及军事应用等。用于各种不同任务的有效载荷具有不 同的特点 。我国遥感器研制 在可见光方面有早期的胶片型回收相机，有类似 SPOT的 “资源一号”CCD相机，有类似WIFS 的 “海洋一