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商业微纳卫星电源故障保护及恢复设计 被引量:1
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作者 崔宸赫 宋诗斌 +1 位作者 王家豪 黄鹤松 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第2期236-239,共4页
微纳卫星是目前极为热门的卫星应用发展方向。但大量低等级元器件提高了卫星单粒子闩锁的可能性,对微纳卫星电源管理提出了挑战。为提高微纳卫星电源管理及故障恢复能力,提出了一种低成本微纳卫星电源系统防护及自主恢复设计。该设计基... 微纳卫星是目前极为热门的卫星应用发展方向。但大量低等级元器件提高了卫星单粒子闩锁的可能性,对微纳卫星电源管理提出了挑战。为提高微纳卫星电源管理及故障恢复能力,提出了一种低成本微纳卫星电源系统防护及自主恢复设计。该设计基于电流检测实现电源系统自动过流保护,同时,具备自主恢复供电能力,自主恢复时间可调。论文阐述了微纳卫星电源系统防护及自恢复原理,理论推导了设计参数选择依据,并利用实验实测验证了电源防护及自恢复设计的可行性。 展开更多
关键词 微纳卫星 电源管理 故障 低成本 自恢复
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Micro/Nano-Satellites: Opportunities and Challenges 被引量:1
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作者 CHEN Xiaoqian ZHAO Yong +2 位作者 ZHU Xiaozhou BAI Yuzhu ZHANG Yulin 《Aerospace China》 2016年第2期45-51,共7页
At an accelerating development pace, Hicro-Nano Satellite technology has become one of the most ac- tive research topics in the current aerospace field. Its applications have been extended from engineering education a... At an accelerating development pace, Hicro-Nano Satellite technology has become one of the most ac- tive research topics in the current aerospace field. Its applications have been extended from engineering education and technology demonstration into various other fields, such as communication, remote sensing, navigation and scientific experiments just to name a few, In this paper issues raised on Micro/Nano-Satellites in recent news are reviewed and the opportunities and challenges confronting Micro/Nano-Satellites are analyzed. Then the Plicro/nano-Satellites of Na- tional University of Defense Technology, (NUDT) are briefly introduced. Finally, some suggestions on the development of Micro/Nano-Satellites in the future are proposed. 展开更多
关键词 micro/nano-satellites Design Moore's Law
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国外对地观测微纳卫星发展趋势分析 被引量:15
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作者 李健全 王倩莹 +1 位作者 张思晛 赵志伟 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期126-132,共7页
针对微纳卫星对地观测系统发展水平较高的美国、英国、日本、阿根廷、芬兰等国的典型微纳卫星对地观测系统,从系统的发展目标、系统构成、发展历程、目前状况,以及系统(卫星)的主要性能和技术状态等方面进行了较为全面的论述。从中可看... 针对微纳卫星对地观测系统发展水平较高的美国、英国、日本、阿根廷、芬兰等国的典型微纳卫星对地观测系统,从系统的发展目标、系统构成、发展历程、目前状况,以及系统(卫星)的主要性能和技术状态等方面进行了较为全面的论述。从中可看出,微纳卫星可获取亚米级分辨率的光学和合成孔径雷达图像,使微纳卫星的技术水平大幅提高;对地观测系统微纳卫星的数量从数颗、几十颗到数百颗,组网卫星的数量多,能够高频次地获取所观测目标的信息。经比较、分析与归纳,微纳卫星对地观测系统呈现出中分辨率与高分辨率协调发展,主动观测方式与被动观测方式全面发展,军民融合式发展,以及微纳卫星对地观测系统之间的竞争更加激烈等发展趋势。 展开更多
关键词 对地观测 微纳卫星 高分辨率
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适用于微纳卫星的微型电推进技术研究进展 被引量:11
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作者 陈茂林 刘旭辉 +2 位作者 周浩浩 陈冲 贾翰武 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期188-206,共19页
微型电推进技术具备体积小、质量轻、功耗低、比冲高等特点,是微纳卫星最合适的动力技术。结合微纳卫星对微型电推进系统的技术需求,综述了微型离子推力器、低功率霍尔推力器、场致发射电推力器、离子液体电喷雾推力器、真空电弧推力器... 微型电推进技术具备体积小、质量轻、功耗低、比冲高等特点,是微纳卫星最合适的动力技术。结合微纳卫星对微型电推进系统的技术需求,综述了微型离子推力器、低功率霍尔推力器、场致发射电推力器、离子液体电喷雾推力器、真空电弧推力器、脉冲等离子体推力器等六种典型微型电推力器的工作机理、性能参数范围及研究和应用现状,分析了气体工质电离、液体工质电喷雾、固体工质烧蚀等三种电离机制的微型电推力器的技术特点。结果表明:气体电离模式技术较成熟、寿命长,缺点是系统相对复杂、低功率工作时效率大幅下降,故建议应用于微卫星动力系统;液体电喷雾模式结构简单,效率高,微纳卫星均可应用,但性能一致性和长寿命工作特性需要进一步考核验证;固体烧蚀模式结构最简单,微纳卫星均可应用,缺点是效率低。研究结果可为微纳卫星推进系统方案的优选提供参考。 展开更多
关键词 电推进 微纳卫星 电喷雾推力器 真空电弧推力器 场致发射电推力器
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星载小型化激光通信终端技术研究现状及发展方向综述 被引量:10
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作者 夏方园 陈祥 +4 位作者 陈安和 刘佳妮 冯向兵 郑少林 刘宗伟 《空间电子技术》 2020年第3期73-80,共8页
针对微小卫星星间数传发展对载荷传输速率要求更快,平台体积重量和功耗约束更高的趋势,小型化激光通信终端是最优解决方案。文章介绍了激光通信系统常见组成、波长体制和终端构型,深入分析了美国、欧洲和日本等国外典型星载小型化激光... 针对微小卫星星间数传发展对载荷传输速率要求更快,平台体积重量和功耗约束更高的趋势,小型化激光通信终端是最优解决方案。文章介绍了激光通信系统常见组成、波长体制和终端构型,深入分析了美国、欧洲和日本等国外典型星载小型化激光通信终端技术发展现状,并介绍了星载小型化激光通信终端的应用前景。最后得出星载小型化激光通信技术的未来研究方向:一方面是激光终端的小型化、一体化和模块化的设计与实现,一方面是初始指向技术的研究。未来急需发展网络拓扑简单可靠,业务类型多样,传输手段灵活的激光集成通信网络,星载激光通信终端技术需具备组件可集成、功能可重构的功能。 展开更多
关键词 自由空间激光通信 微纳卫星 发展现状 综述
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面向低成本微纳卫星的快速试验体系研究 被引量:7
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作者 杨晓宁 杨勇 +2 位作者 王晶 刘守文 樊世超 《航天器环境工程》 2016年第1期13-20,共8页
文章结合微纳卫星典型特点,分析了由此带来的试验新需求;对比传统卫星试验标准和即将发布的国外微纳卫星试验标准草案,提出在充分继承传统卫星试验技术成果基础上,针对国内微纳卫星发展现状,兼顾灵活性和COTS(commercial off-the-shelf... 文章结合微纳卫星典型特点,分析了由此带来的试验新需求;对比传统卫星试验标准和即将发布的国外微纳卫星试验标准草案,提出在充分继承传统卫星试验技术成果基础上,针对国内微纳卫星发展现状,兼顾灵活性和COTS(commercial off-the-shelf)产品可靠性保证需求,构建国内微纳卫星快速试验体系的总体思路。 展开更多
关键词 微纳卫星 低成本 快速交付 试验体系 COTS产品
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微纳卫星与非合作翻滚目标对接的模型预测控制 被引量:3
7
作者 赵玲 陈丹鹤 +2 位作者 廖文和 郑侃 刘婷婷 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期431-442,共12页
针对多约束下微纳卫星与非合作翻滚目标对接过程中的位置跟踪与姿态同步问题,设计了基于模型预测控制(MPC)的对接控制器。首先,考虑动力学耦合问题,建立了六自由度姿轨耦合相对动力学模型。然后,充分考虑了可能存在的实际工程约束,包括... 针对多约束下微纳卫星与非合作翻滚目标对接过程中的位置跟踪与姿态同步问题,设计了基于模型预测控制(MPC)的对接控制器。首先,考虑动力学耦合问题,建立了六自由度姿轨耦合相对动力学模型。然后,充分考虑了可能存在的实际工程约束,包括输入饱和约束、移动过程中的速度约束、追踪星光学设备视场约束、安全接近走廊约束等,设计了基于MPC的对接控制器,确保精确完成对接操作的同时尽量减少推进剂消耗以获得最优接近轨迹。最后,仿真结果说明了本文所提出控制策略的有效性和鲁棒性,所设计控制器可以在满足多种约束的基础上,实现微纳卫星对非合作翻滚目标的对接,并对干扰具有鲁棒性。 展开更多
关键词 微纳卫星 非合作目标 交会对接 多约束 模型预测控制
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小型化宽谱段星敏感器光学系统设计 被引量:5
8
作者 伍雁雄 王丽萍 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期782-789,共8页
星敏感器是航天飞行器实现姿态自主导航的关键测量设备,传统星敏感器由于体积与质量较大,难以满足微纳卫星的应用需求,光学系统是星敏感器小型化的核心及瓶颈技术。分析了实现全天恒星识别的星敏感器光学系统参数需求,完成一种基于全球... 星敏感器是航天飞行器实现姿态自主导航的关键测量设备,传统星敏感器由于体积与质量较大,难以满足微纳卫星的应用需求,光学系统是星敏感器小型化的核心及瓶颈技术。分析了实现全天恒星识别的星敏感器光学系统参数需求,完成一种基于全球面透镜的微小型宽谱段透射式光学系统设计,实现了光学系统焦距40 mm,视场角26.4°,相对孔径F/2.8,光谱范围为450 nm~1000 nm,光学系统体积与质量大幅降低,可应用于微纳卫星星敏感器。 展开更多
关键词 光学设计 星敏感器 小型化 微纳卫星 宽谱段
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月球轨道超长波天文观测微卫星在轨数据预处理方法 被引量:4
9
作者 赵飞 阎敬业 +1 位作者 蓝爱兰 武林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期51-56,共6页
围绕"嫦娥4号"月球轨道超长波天文观测微卫星展开研究,针对微纳卫星对地数传资源的限制,提出一种在轨信号预处理方法:通过10通道数字下变频链路实现原始数据的变频接收,再利用多级滤波器抽取获得低采样率基带数据,下变频本振... 围绕"嫦娥4号"月球轨道超长波天文观测微卫星展开研究,针对微纳卫星对地数传资源的限制,提出一种在轨信号预处理方法:通过10通道数字下变频链路实现原始数据的变频接收,再利用多级滤波器抽取获得低采样率基带数据,下变频本振频率可调,在对地数传资源约束下保证了不同频带数据的灵活选取。以上方法实现了一种10频点超窄带梳状滤波,仿真验证表明,采样率80 MSPS基带带宽为1 k Hz的情况下,此方法可在现场可编程门阵列平台上稳定运行,能保证带内平坦度和线性相位等关键技术指标,数据量与直接下传原始数据相比,降低了3个数量级以上。 展开更多
关键词 微纳卫星 在轨信号预处理 数字下变频 超窄带滤波 梳状滤波
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导航类微纳集群系统构建技术研究 被引量:1
10
作者 虞业泺 郑倩云 +2 位作者 杨善强 施敏华 刘虎 《计算机测量与控制》 2022年第1期246-251,共6页
微纳卫星具有小型化、研制周期短、开发和发射成本低、可组网运行等一系列优点,在通信、遥感和导航等领域中都得到了快速发展,单颗微纳卫星功能单一,能力相对薄弱,因此多采用集群的方式开展工作;如何结合卫星研制、能力形成等多考量角... 微纳卫星具有小型化、研制周期短、开发和发射成本低、可组网运行等一系列优点,在通信、遥感和导航等领域中都得到了快速发展,单颗微纳卫星功能单一,能力相对薄弱,因此多采用集群的方式开展工作;如何结合卫星研制、能力形成等多考量角度形成微纳集群系统构建显得尤为重要;文章以微纳集群协同实现导航类任务为前提,从卫星研制周期、发射响应时间、能力形成时间等角度提出一种导航类微纳集群系统构建技术,并从任务综合效能满足角度对所设计的集群进行方法层面的优化;系统建设能够为指定区域提供长期持续导航服务及有效的应急增强导航服务。 展开更多
关键词 微纳卫星 卫星集群 集群设计 设计优化
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真空弧推力器构型设计发展现状 被引量:1
11
作者 李啸天 张天平 吴先明 《真空与低温》 2018年第1期9-14,共6页
微纳卫星是进入太空的成本最低廉,最容易实现的手段,目前在世界范围内得到了迅猛发展。而为了使微纳卫星更好的实现在轨功能,对适用于微纳卫星的推进技术提出了更高的要求。真空弧电推进是应用于微纳卫星的极具前景的推进技术,近年来,... 微纳卫星是进入太空的成本最低廉,最容易实现的手段,目前在世界范围内得到了迅猛发展。而为了使微纳卫星更好的实现在轨功能,对适用于微纳卫星的推进技术提出了更高的要求。真空弧电推进是应用于微纳卫星的极具前景的推进技术,近年来,得到了世界各航天研究机构和高校的重视,正在成为微推进领域研究的热点。讨论了真空弧推力器的构型发展,介绍了平板型、同轴型、环型和新型推力器的构型设计,详细介绍了推力器的结构、尺寸以及在试验中取得的性能,分析了各构型的优缺点,讨论了推力器构型的发展趋势。 展开更多
关键词 电推进 真空弧 微纳卫星 立方星
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面向微纳卫星应用的激光数传技术
12
作者 吴世臣 黎发志 +3 位作者 杨玉军 周子元 李文宗 解学彬 《遥测遥控》 2022年第4期119-125,共7页
针对遥感微纳卫星对地高速数传需求,开展面向微纳卫星的激光数传技术研究,突破微纳卫星激光通信终端星地快速捕获建链和协同高精度稳定跟踪、天基终端轻小型化、复合光电组件等关键技术。完成微纳卫星的天基激光终端和地面激光终端研制... 针对遥感微纳卫星对地高速数传需求,开展面向微纳卫星的激光数传技术研究,突破微纳卫星激光通信终端星地快速捕获建链和协同高精度稳定跟踪、天基终端轻小型化、复合光电组件等关键技术。完成微纳卫星的天基激光终端和地面激光终端研制,并开展星地传输试验验证,实现1230 km、10/50/100 Mbps的星地数据传输,验证了相关技术,为后续我国微纳卫星对地遥感应用提供了理想的星地数传手段。 展开更多
关键词 微纳卫星 激光数传 遥感应用 瞄准、捕获和跟踪
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一种可自主折展电活性驱动元件的原理探究
13
作者 杜聪聪 付傲然 +3 位作者 吴海宇 王皓 崔凡 王志国 《上海航天》 CSCD 2019年第4期115-122,共8页
微纳卫星因其灵活多变和低成本的优势,逐渐应用于太空侦察和气象遥感等领域。然而,尺度的缩减对卫星能量供给和结构提出新挑战,需配载功耗低、结构紧凑的驱动元件。基于此需求,提出一种基于离子型电活性聚吡咯材料(IEAP)的电活性驱动元... 微纳卫星因其灵活多变和低成本的优势,逐渐应用于太空侦察和气象遥感等领域。然而,尺度的缩减对卫星能量供给和结构提出新挑战,需配载功耗低、结构紧凑的驱动元件。基于此需求,提出一种基于离子型电活性聚吡咯材料(IEAP)的电活性驱动元件。首先阐述该IEAP材料的电化学原理及制备工艺,IEAP通过化学能将电能转换机械能,驱动电压低(-0.5~0.5 V),电致动良好。然后依据热力学等效模型对参数进行标定后,设计试制单、双自由度机构,进行测试并与仿真进行比对分析。IEAP作为新型电致大变形材料,具有独特优势和广阔前景,例如可作为微纳卫星太阳帆自展开驱动元件,星载相机调焦驱动元件或用抓取微小太空矿物。 展开更多
关键词 微纳卫星 自主折展 电活性驱动元件 电致大变形 热力学等效
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反作用轮实现微纳卫星光电跟踪物理仿真
14
作者 陶俊明 刘军(指导) +2 位作者 李治国 李昕 程志远 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期152-159,共8页
为了验证以反作用轮为执行机构实现姿态机动,完成微纳卫星对运动目标跟踪的可行性,设计了基于单轴气浮台的微纳卫星光电跟踪物理仿真系统。首先,为提高物理仿真系统的性能,分别对反作用轮和气浮台的干扰力矩进行分析;其次,针对反作用轮... 为了验证以反作用轮为执行机构实现姿态机动,完成微纳卫星对运动目标跟踪的可行性,设计了基于单轴气浮台的微纳卫星光电跟踪物理仿真系统。首先,为提高物理仿真系统的性能,分别对反作用轮和气浮台的干扰力矩进行分析;其次,针对反作用轮存在的干扰力矩和加、减速时间常数不对称的问题,设计了增益调度和力矩补偿相结合的反作用轮控制策略;再其次,采用双闭环-速度前馈的控制结构,完成了微纳卫星光电跟踪物理仿真系统的控制系统的设计;最后,为了验证仿真系统的跟踪性能,对作正弦运动的一维靶标进行跟踪。实验表明:对于跟踪最大速度为9 (°)/s、最大角加速度为4.5 (°)/s^2的正弦运动靶标,物理仿真平台的跟踪精度达到0.4°,从而说明以反作用轮为执行机构实现姿态机动,微纳卫星可以实现对运动目标的跟踪。 展开更多
关键词 光电跟踪 反作用轮 姿态机动 微纳卫星 单轴气浮台
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磁铰链约束下的微纳聚合体卫星柔顺变构控制 被引量:1
15
作者 康国华 刘奇弦 +1 位作者 吴佳奇 王强 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期66-73,共8页
为使磁铰链约束下的微纳聚合体卫星克服磁铰链阻力矩的阻碍作用成功实现变构,并防止变构过程中磁铰链的脱附,减小模块再拼接时的碰撞冲击,设计了一种用于微纳聚合体卫星的柔顺变构控制方法.首先利用第2类拉格朗日方程建立了磁铰链约束... 为使磁铰链约束下的微纳聚合体卫星克服磁铰链阻力矩的阻碍作用成功实现变构,并防止变构过程中磁铰链的脱附,减小模块再拼接时的碰撞冲击,设计了一种用于微纳聚合体卫星的柔顺变构控制方法.首先利用第2类拉格朗日方程建立了磁铰链约束下的多刚体系统的动力学模型,设计了微纳聚合体卫星变构的模糊控制律;然后根据柔顺控制的要求设计了一种量化因子K e与K c的模糊调节器,引入到原模糊控制器中以改进控制方法.此控制方法具有不依赖系统动力学模型、仅需对参与变构的模块施加控制的优点.为量化评估变构过程的柔顺程度,设计了两个柔顺程度评估参数;最后通过仿真与气浮台物理试验对控制方法进行了验证,对比了固定量化因子与量化因子在线调节两种控制方法下变构过程的柔顺程度.数学仿真与气浮台的物理试验结果表明,改进后的模糊控制相比于固定量化因子的模糊控制,可使变构过程中模块相对运动角速度变化更加平缓,模块再拼接时相对角速度更小,达到了柔顺变构的目标. 展开更多
关键词 磁铰链 微纳聚合体卫星 构型重构 柔顺控制 模糊控制
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