2015年9月20日,長征-6運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭二十星”方式將希望-2衛(wèi)星發(fā)射入軌。入軌后衛(wèi)星順利開展各項(xiàng)在軌試驗(yàn),其中希望-2A衛(wèi)星根據(jù)任務(wù)需要進(jìn)行了多批次軌道控制,將軌道高度降低了60多千米。
希望-2衛(wèi)星通過獲取熱層大氣密度原位數(shù)據(jù)正向探測(cè)大氣密度時(shí)空分布關(guān)系,優(yōu)化熱層大氣阻力模型,并結(jié)合多頻點(diǎn)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)原始測(cè)量數(shù)據(jù)及衛(wèi)星激光測(cè)距(SLR)、甚長基線干涉測(cè)量(VLBI)等多體制精密測(cè)定軌試驗(yàn),反向推演大氣密度變化機(jī)理,為提高低軌航天器定軌預(yù)報(bào)精度獲取有效連續(xù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)支撐,同時(shí)配置空間無線電臺(tái),為全球無線電愛好者提供服務(wù)。
衛(wèi)星的技術(shù)設(shè)計(jì)
希望-2衛(wèi)星采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),使用“商用貨架產(chǎn)品”(COTS)器件和產(chǎn)品,探索低成本皮納衛(wèi)星研制模式;通過單板單機(jī)化、整星無纜化、系統(tǒng)開放化及接口規(guī)范化的核心設(shè)計(jì)理念,研制適應(yīng)不同類型科學(xué)載荷的1~50kg皮納衛(wèi)星公用平臺(tái)。
希望-2衛(wèi)星由1顆20千克級(jí)納星、3顆10千克級(jí)皮星及2顆1千克級(jí)子星(由皮星在軌分離)構(gòu)成......
希望-2衛(wèi)星采用超低功耗智能化接口,通過控制器局域網(wǎng)(CAN)總線和集成電路內(nèi)部(IIC)總線網(wǎng)絡(luò)......
衛(wèi)星的產(chǎn)品體系希望-2衛(wèi)星的納星、皮星與子星均采用框架式結(jié)構(gòu),星上所有電子產(chǎn)品嚴(yán)格按照PC104規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)......
通過希望-2衛(wèi)星的研制,開發(fā)了一系列規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及與之相適應(yīng)的產(chǎn)品,供衛(wèi)星開發(fā)人員選擇、應(yīng)用......
星務(wù)組件
推進(jìn)組件
太陽敏感器組件
星星分離機(jī)構(gòu)
載荷及其在軌應(yīng)用
GNSS接收機(jī)
希望-2衛(wèi)星雙頻四模GNSS接收機(jī)由GNSS接收天線及PC104規(guī)格的接收機(jī)板卡組成,具有質(zhì)量輕、功耗低的特點(diǎn)。該接收機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)在空間載體上進(jìn)行多頻GNSS信號(hào)的采集處理,并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解算、輸出位置、速度、軌道根數(shù)、世界協(xié)調(diào)時(shí)間(UTC)及原始測(cè)量數(shù)據(jù)等信息。
通過在軌四頻點(diǎn)(同時(shí)鐘源)原始測(cè)量信號(hào)解調(diào)解算(亞太地區(qū))......
大氣密度探測(cè)器
希望-2衛(wèi)星所載大氣密度探測(cè)器的功能是監(jiān)測(cè)衛(wèi)星飛行軌道空間的中性大氣密度,獲得大氣密度的時(shí)空分布關(guān)系。高層大氣密度通過直接測(cè)量大氣壓力(傳感器內(nèi)的感測(cè)氣壓)和大氣溫度(傳感器內(nèi)氣體溫度)來獲得。電離計(jì)用來測(cè)量傳感器內(nèi)氣壓,溫度計(jì)用來直接測(cè)量取樣室氣體溫度,傳感器安裝在衛(wèi)星前進(jìn)方向,在軌連續(xù)探測(cè)......
大氣密度探測(cè)器頭部安裝圖
甚長基線干涉測(cè)量信標(biāo)機(jī)
希望-2衛(wèi)星所載甚長基線干涉測(cè)量信標(biāo)機(jī)由甚長基線干涉測(cè)量信標(biāo)板、高頻電纜及甚長基線干涉測(cè)量天線(S、X天線)共同組成,甚長基線干涉測(cè)量原理是通過發(fā)射S、X雙頻段相干調(diào)制信號(hào),與地面接收臺(tái)站形成多條基線,利用干涉測(cè)量原理對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行高精度單點(diǎn)定軌定位。利用北京中心海事站12m天線開展試驗(yàn)......
激光反射器
衛(wèi)星激光測(cè)距是衛(wèi)星測(cè)軌精度最高的測(cè)量技術(shù),激光反射器是衛(wèi)星激光測(cè)距的重要組成部分,希望-2衛(wèi)星所載激光反射器安裝在衛(wèi)星對(duì)地面,可以對(duì)發(fā)射的脈沖激光信號(hào)進(jìn)行反射,使其原路返回,并通過精確測(cè)定激光信號(hào)往返時(shí)間間隔,實(shí)現(xiàn)星地距離的精確測(cè)量......
特高頻/甚高頻通信機(jī)
希望-2衛(wèi)星所載特高頻/甚高頻通信機(jī),用作空間無線電臺(tái),提供無線電信標(biāo)信號(hào)、線性轉(zhuǎn)發(fā)等功能......
特高頻/甚高頻通信機(jī)主要工作模式為:
1)線性轉(zhuǎn)發(fā)與莫爾斯電碼遙測(cè)信標(biāo)模式......
2)下傳高速數(shù)據(jù)模式......
希望-2衛(wèi)星特高頻/甚高頻通信機(jī)是我國首批星載輕小型特高頻/甚高頻通信機(jī),目前在軌應(yīng)用效果良好,全球無線電愛好者均可通過頻率表所示頻段與希望-2通聯(lián)。
結(jié)束語
希望-2衛(wèi)星于2015年9月20日發(fā)射入軌后,衛(wèi)星工作正常,并進(jìn)行了平臺(tái)產(chǎn)品的在軌驗(yàn)證,有力地促進(jìn)形成了通用化、標(biāo)準(zhǔn)化皮納衛(wèi)星產(chǎn)品系列和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),目前已經(jīng)有多顆在研型號(hào)選用該平臺(tái)產(chǎn)品,進(jìn)行了多體制精密測(cè)定軌試驗(yàn),為提高低軌航天器定軌預(yù)報(bào)精度獲取有效連續(xù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)提供支撐。希望-2衛(wèi)星同時(shí)為全球業(yè)余無線電愛好者提供了空間電臺(tái)服務(wù),目前亞洲、歐洲、美洲及大洋洲等地?zé)o線電愛好者已成功通聯(lián),效果良好。希望-2衛(wèi)星的降軌是我國首次試驗(yàn)20千克級(jí)衛(wèi)星的降軌控制,任務(wù)的成功完成表明我國已掌握較為精密的微納衛(wèi)星變軌技術(shù)。(來源|國際太空 文|趙志明)
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