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數(shù)傳分系統(tǒng)的高可靠長壽命之道

時(shí)間:2018年06月04日 信息來源:中國空間技術(shù)研究院官方微信 點(diǎn)擊:2363 字體:

高分六號的成功發(fā)射,標(biāo)志著我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)再添一員。中國空間技術(shù)研究屬的空間電子信息技術(shù)研究院提供的數(shù)傳分系統(tǒng),為高分六號衛(wèi)星照片等數(shù)據(jù)處理的加工廠和傳送“運(yùn)輸”回地面搭建了一條“高速直通路”。

高分六號衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命長達(dá)到8年,是我國目前在軌及在研的設(shè)計(jì)壽命最長的遙感衛(wèi)星。為了實(shí)現(xiàn)高可靠與長壽命目標(biāo),研究院的設(shè)計(jì)師們對影響數(shù)傳分系統(tǒng)高可靠性和長壽命的三個(gè)關(guān)鍵要素——微波開關(guān)、數(shù)傳天線及固態(tài)放大器進(jìn)行了反復(fù)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。

數(shù)傳分系統(tǒng)的高可靠長壽命之道.jpg

“高分六號衛(wèi)星的數(shù)傳分系統(tǒng)能夠?qū)πl(wèi)星拍攝到的照片等原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和傳輸,為了讓數(shù)傳分系統(tǒng)稱得上是衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的加工廠和傳輸?shù)摹咚僦蓖贰?,我們下了不少功夫?!笨臻g電子信息技術(shù)研究院主管科研生產(chǎn)的副院長和新陽如是說。為建好這條路,研究院設(shè)計(jì)師們大力提升數(shù)傳分系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo),加入多個(gè)處理、傳送通道,這些通道根據(jù)需要可以相互切換,而傳送通道的切換需要依靠微波開關(guān)實(shí)現(xiàn),如果微波開關(guān)出現(xiàn)問題,那么這個(gè)“高速直通路”就有可能關(guān)閉或“堵車”。為了避免出現(xiàn)這樣的情況,研制人員不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案、做了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證。據(jù)空間電子信息技術(shù)研究院高分六號衛(wèi)星型號負(fù)責(zé)人吳增印介紹:“這顆衛(wèi)星在軌需要工作8年,通道切換頻繁,我們已經(jīng)在地面進(jìn)行了20萬次的開合試驗(yàn),驗(yàn)證其可靠性和長壽命?!?/span>

遙感衛(wèi)星與其他類型的衛(wèi)星相比,對天線的指向性要求更高。這是因?yàn)檫b感衛(wèi)星要向地面?zhèn)骰厍逦臄?shù)據(jù),數(shù)傳天線必須準(zhǔn)確對準(zhǔn)地面接收站,這就需要數(shù)傳天線自己能夠調(diào)整姿態(tài),找準(zhǔn)對地傳輸方向。對于高分六號衛(wèi)星來說,8年的工作時(shí)間,數(shù)傳天線的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)相較于其他遙感衛(wèi)星來說就多得多,每轉(zhuǎn)動(dòng)一次,天線部件就可能出現(xiàn)磨損。為了保證在軌不出問題,研究院的設(shè)計(jì)師們換算出8年里數(shù)傳天線的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù),在地面模擬了太空真實(shí)的真空環(huán)境,并進(jìn)行了天線轉(zhuǎn)動(dòng)幾萬次的試驗(yàn)驗(yàn)證。

高分六號衛(wèi)星的固態(tài)放大器有很多電磁元器件,容易出現(xiàn)因溫度變化而引起的性能失效,計(jì)師們在地面上對固態(tài)放大器進(jìn)行了溫差幅度巨大的高低溫的試驗(yàn),溫度試驗(yàn)足足做了1萬多個(gè)小時(shí),滿足了衛(wèi)星長壽命需求。

除了壽命長的特點(diǎn),高分六號的數(shù)據(jù)傳輸能力也有了進(jìn)一步的提升,一秒鐘就能處理并傳送5.5G的數(shù)據(jù)量,是高分一號衛(wèi)星的1.5倍,高分六號衛(wèi)星也是我國在軌及在研的第三代數(shù)傳系統(tǒng)中傳輸速率最高的衛(wèi)星。后續(xù),高分六號將會與高分一號星座進(jìn)行組網(wǎng),進(jìn)一步提高高分家族衛(wèi)星的觀測能力。




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