[發明專利]敏捷SAR小衛星及其總體設計方法

在審

• 申請號: 201710343713.1
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107323685A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 葉興彬;于迎軍;陸晴;莊磊
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種敏捷SAR小衛星，其特征在于，其包括太陽電池陣、衛星本體、載荷專用頂板、反作用飛輪、冷氣貯存箱，太陽電池陣位于衛星本體的上方，衛星本體位于載荷專用頂板的上方，太陽電池陣位于載荷專用頂板的上方，反作用飛輪位于冷氣貯存箱的一側，冷氣貯存箱位于太陽電池陣的下方，反作用飛輪位于載荷專用頂板的上方。

2.根據權利要求1所述的敏捷SAR小衛星，其特征在于，所述載荷專用頂板的形狀為長方形。

3.根據權利要求1所述的敏捷SAR小衛星，其特征在于，所述太陽電池陣的形狀為長方形。

4.一種敏捷SAR小衛星的總體設計方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟一，衛星采用太陽陣長期對日定向的姿態控制模式設計，只在任務需求時才進行短時間的姿態控制，將姿態擺動到任務目標位置，完成后恢復對日定向姿態；

步驟二，充分利用和發揮衛星的姿態機動能力，將衛星本體作為整星的伺服機構，大幅簡化衛星設計，降低衛星重量、體積和研制成本；

步驟三，采用反作用飛輪實現衛星的敏捷機動；

步驟四，衛星僅裝載少量液氨，以實現軌道維持能力；

步驟五，衛星采用專用載荷頂板設計。

5.根據權利要求4所述的敏捷SAR小衛星的總體設計方法，其特征在于，所述姿態控制模式的設計使得衛星無需硬件更改適應各種軌道和降交點地方時，實現衛星的靈活組網，大大豐富了衛星的組網策略。

6.根據權利要求4所述的敏捷SAR小衛星的總體設計方法，其特征在于，所述步驟二的具體步驟為首先對于SAR載荷利用姿態的機動與跟蹤能力，天線在距離向、方位向的掃描能力要求大大弱化，特別是在方位向上，直接利用姿態跟蹤掃描實現高分辨率滑動聚束成像，此外對于太陽陣、數傳、中繼系統而言，也不再需要設計專用的驅動機構，各個系統的配套都將得到大幅簡化，帶來的另一個好處是整星在軌運行期間的所有動作均由一臺計算機進行統一的計算、分配和規劃，更容易實現星上自主任務規劃，簡化地面操作人員難度，并提升衛星工作效率。

7.根據權利要求4所述的敏捷SAR小衛星的總體設計方法，其特征在于，所述采用反作用飛輪實現衛星的敏捷機動相比于控制力矩陀螺來講，由于敏捷SAR衛星進行了衛星輕量化設計，重量一般控制在五百千克以內，反作用飛輪驅動下的機動時間已足夠滿足要求，更重要的是對于需要高分辨率成像的敏捷SAR衛星來說，由于成對使用的控制力矩陀螺的疊加動量誤差較大，成像過程中衛星平臺的穩定性難以保證，將影響成像質量，而反作用飛輪配置機動完成后衛星姿態角速度較小，滿足高分辨率成像模式下對姿態的高精度高穩定度要求，在重量、功耗上都具有非常大的比較優勢。

8.根據權利要求4所述的敏捷SAR小衛星的總體設計方法，其特征在于，所述衛星采用專用載荷頂板設計，采用平臺載荷相互獨立的裝配體系，使得并行研制得以實現，專用載荷板單獨裝配、集成和測試，再與平臺實現快速對接和測試，有利于縮短研制周期。

9.根據權利要求4所述的敏捷SAR小衛星的總體設計方法，其特征在于，所述衛星僅裝載少量液氨，僅用于壽命期間的軌道維持，無姿態控制功能，對于敏捷SAR衛星來說，衛星的快速研制、發射及在軌道應用是第一位的，設計的推進系統應盡量簡化，采用的工質應滿足快速發射需求，此時結合衛星在軌運行高度，裝載滿足壽命期間軌道高度下降調整所需的幾公斤工質。