cubesat立方星介绍.pdfVIP

CubeSat 立方星介绍 1 CubeSat概述 CubeSat 即立方星，是一个结构形状呈立方体的微小卫星。这种卫星虽然重 量轻体积小，但是能够搭载一定的空间实验载荷开展科学实验，并且价格低廉， 目前已经成为一种国际化的微小卫星标准。 CubeSat 标准最初是由加州理工大学和斯坦福大学的一个团队于 1998 年发 起的，而第一次CubeSat 发射是在2003 年。标准化大大方便了卫星的测试与发 射，确保了技术延续性和成熟度，并极大并降低了成本，这对于大学这样的研究 机构开展相关空间方面的研究是十分有利的，同时也能调动广大学生的创新意识， 因此获得了高校和研究机构的广泛关注。之后CubeSat 如同雨后春笋般出现，至 今已有几十颗成功发射。 CubeSat 标准定义了卫星的标准尺寸，必要的机械结构以及通用的用于卫星 释放的运载适配器装置（即星箭接口，每个装置中可以容纳3 颗CubeSat 卫星） 等（/images/developers/cds_rev12.pdf ）。 3 立方星以“U ”进行划分，所谓1U 即指一个标准单元（体积10×10×10cm 的立方体，重量约1kg）。 1kg 重量中按如下方式分配：  结构 500g  平台系统 200g  电池 100g  任务载荷 ＜200g 立方星是模块化的架构，可以“U ”为单位在一个轴或多个轴上扩展，形成 2U 、3U 甚至更大的立方星。目前发射最多的是3U 构型的立方星。常见的规格 如下： 1 表格 1-1 1U 和3U 立方星常见规格及技术水平 表格 1-2 微小卫星规格划分 根据微小卫星的分类，立方星属于纳星范畴。 我国首次参加的 CubeSat 项目是欧洲的QB50-CubeSat 工程。QB50 工程由 比利时冯卡门流体动力学研究所（VKI ）联合欧空局（ESA ）、陕西省微小卫星 工程实验室（SELM ）、荷兰代尔夫特理工大学等世界多个研究机构共同提出： 采用50 颗CubeSat 组网，实现对目前人类尚未深入涉足的低层大气进行多点在 轨测量，同时在星座中开展卫星再入大气层过程的一些相关研究。 全世界有77 所大学与研究机构参与了相关项目。我国有包括：西工大、北 大、浙大、国防科大、哈工大、北航、南航、上交大等8 所高校参与了该项目。 陕西省微小卫星工程实验室（SELM）成为亚洲区唯一发起单位与亚洲区总协调 单位。 2 表格 1-3 2010~2013 年间全球发射的立方星典型实例 3 图 1-1 立方星典型实例 4 图 1-2 中国参加的BQ50 工程示意图 图 1-3 BQ50 工程中立方星卫星构成 QB50 工程的卫星基本组成包括两大部分，即： 1) 科学单元，由QB50 项目委员会提供相应载荷。 2) 功能单元，包括立方星基本功能单元和各大学自行设计任务单元，装载 完成自身任务的载荷。 5 图 1-4 斯坦福大学某型CubeSat 卫星 图 1-5 某型CubeSat 卫星在轨示意图 6 图 1-6 AAUSAT3 卫星3U 结构 图 1-7 某型CubeSat 卫星