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新技術助推通信衛星成長

時間:2015年07月31日 信息來源:通信衛星 點擊:3268 字體:

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通信衛星屬于商業化和產業化發展較快、技術發展較迅速的應用型航天器領域。

近年來,通信衛星的產品能力持續顯著提升,各種新業務衛星不斷推向市場,這一切都得益于新技術的開發與應用。

電推進技術

電推力器比沖高,其工質可以是單一的氣體,如氙氣,因此相比于化學推進,推進劑消耗率很低。目前,電推進已經廣泛應用于國外通信衛星的軌道保持,技術相當成熟,這一應用極有效地節省了衛星位保的推進劑消耗量,延長了衛星的在軌服務壽命。在我國地球靜止軌道衛星上應用電推進系統,將是突破大容量通信衛星平臺承載能力瓶頸的重要手段。

我國全電推衛星平臺研制計劃已經全面啟動,“星載電推進地面驗證項目”獲得演示驗證類項目批復,截至目前已順利完成規定時間內的真空點火試驗。

全電推平臺使用電推進代替化學推進來實現星箭分離到預定軌位的軌道轉移,從而取消平臺的化學推進系統,不但能夠大大減少軌道轉移推進劑的消耗量,而且還能夠移除化學推進繁重復雜的貯供系統,減輕平臺的質量。

當然,利用電推進技術時,轉移軌道的時間需要大幅度延長,按目前電推力器的能力,全電推衛星大約需要6個月才能完成軌道轉移。

綜合電子技術

目前,國外同步軌道通信衛星平臺應用“綜合電子”概念設計平臺電子系統的模式已成主流。綜合電子系統從系統角度優化衛星平臺電子系統的方案,規范接口參數,綜合測控、數管、供配電、熱控、載荷、姿軌控和推進分系統的信號采集、指令輸出、計算機控制、配電等功能電路及電子設備。按照衛星綜合電子系統設計理念,衛星平臺電子系統各單機設備所實現的功能將從系統的角度出發,重新進行分配與整合。而在單機設備的設計過程中,也以先進的集成電路技術為基礎,按小型化、標準化、模塊化、通用化的設計思想進行系統設計,降低了電纜網設計的復雜度,從而進一步減輕電纜網的重量。

以東方紅系列一個新平臺衛星綜合電子系統作為通用化產品,在產品研制過程中注重各方任務需求的分析和實現,經飛行驗證后將應用后續平臺以及其他衛星平臺,為后續衛星平臺研制開發夯實基礎。

鋰離子電池技術

鋰離子電池相比其它種類空間用電池,具有電壓高、高能能量重量比、熱效應小、自放電小、無記憶、模塊化等優點,因此,相比傳統應用的氫鎳蓄電池可以大幅減重。

我國空間鋰離子電池的開發順應國際鋰電發展趨勢,在現有體系下進行改進,增加電池單體的比能量,提高蓄電池組的可靠性和安全性。東方紅系列衛星新平臺應用的鋰離子電池單體均符合國際同平臺標準。在商業衛星中,采用引進鋰離子蓄電池替代原有的氫鎳蓄電池組,將為平臺節省重量約80千克。

其他技術手段

除上述新技術的應用外,一些對現有平臺的改進,也將大幅提高平臺能力,而這些改進手段,已在東方紅系列衛星上設計應用。

比如:星體高度增長將增加有效載荷布局空間和散熱面積,增加有效載荷布局數量;使用大功率供配電系統提升整星功率,采用增加太陽電池板、使用高效率太陽電池片和大容量鋰離子蓄電池組增加整星功率,增加有效載荷使用功率;優化載荷設計,提高載荷能力。

改進方案涉及的技術,均為繼承現有成熟技術、或者在現有技術基礎上進行適應性修改,從而保證平臺產品在較短時間內完成開發,且技術繼承性能夠得到保證。(于長海)?0x=9 &bY(y@Zx2=4請不要復制?0x=9 &bY(y@Zx2=4信息?0x=9 &bY(y@Zx2=4!請不要采集!拒絕盜版! 中國空間技術研究院 版權所有
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