東風勁吹,我國巨型星座組網穩步推進,商業航天加速邁向規模化、商業化與生態協同的新發展階段。中國電科深度參與衛星制造、火箭發射、應用服務等商業航天全產業鏈,構建完整的技術研發、裝備研制、系統應用能力,研發先進衛星技術、衛星基礎設施、空間信息應用等產品,支撐我國商業航天駛向發展“快車道”。
批量生產,翱翔太空能力擔當
商業航天發射密集,批量組網加速推進,一箭多星成為大規模互聯網星座的主要發射模式,對星外單機太陽翼提出輕質、高收納、低成本的需求。不久前,在海南商業航天發射場,千帆星座第九批組網衛星成功發射,電科藍天為該批衛星研發電源分系統,包括太陽電池陣、蓄電池組、電源控制器等。
衛星進入預定軌道后,驅動機構會精準控制其展開,原本“蜷縮”的翼板會平穩舒展成預定形狀。中國電科21所突破組件一體化結構設計和高精度信號輸出難題,研發機電一體化太陽翼驅動機構、天線展開驅動機構,激光通信驅動機構等關鍵載荷,涵蓋步進、無刷、旋變等單機及模組類產品,滿足整機型號高可靠、輕量化、長壽命、組件化等需求。
太陽翼吸收的光能轉換成電能后,需要高效可靠的電源控制和存儲設備。電科藍天研制新型高效、高功率密度電源控制設備,采用扁平化結構形式,運用更高集成度系統級封裝工藝,為衛星電源分系統打造更加精、穩、輕的“算力中樞”。該企業研制的33系列高性價比圓柱鋰離子電池,具有高比能、低磁、穩定深循環、故障自隔離等特性,適應衛星靈活布局、分布供電需求,為衛星規模組網提供高價值能源解決方案。
耕宇牧星,發射在軌穩定可靠
衛星在不同軌道運行,發射衛星的機構及企業不僅需要隨時掌握衛星的健康狀態、運行情況,還需要遠程操控衛星完成預定任務。中國電科在遙控遙測、全空域多目標測控、航天裝備一體化管控等航天測運控領域技術領先。網絡通信研究院承擔海南商業航天發射場(二期)可重復使用火箭海上回收系統遙測控制系統的研制任務,負責對火箭返回過程中飛行狀態、位置信息等進行實時監測和控制。
低軌衛星互聯網規模越來越大,監測參數越來越繁雜,運維場景也越來越多樣,打理這樣超大規模的太空“星座群”,需要強大的“管家系統”。中國電科15所突破巨型低軌星座并行遙測處理、多模態任務規劃、自適應短弧定軌等技術,搭建起基于星地、星間鏈路聯動的測運控支持系統,實現對巨型低軌星座運行狀態的全天時監測、控制與管理。其中,并行遙測處理技術給海量衛星監測數據裝上“高速處理器”,讓成千上萬顆衛星的監測數據被實時接收、處理和分發。
“衛星批量生產,要求關鍵載荷和核心元器件更具性價比。”產業基礎研究院微波應用團隊針對一款升級型宇航產品反復討論,引入新材料和3D異構封裝,運用高集成化的設計減少大量模塊級裝配調試,推動單機重量降低30%。電科數字研發箭載計算機與五型綜合控制器,實現導航制導、姿態控制、多級分離控制等關鍵功能。11所自主研發制冷型紅外短波探測器。43所圍繞星載領域開發商業航天用抗輻照DC/DC變換器系列產品,圍繞箭載領域開發寬輸入和中小功率DC/DC變換器系列產品。55所研發微波毫米波單片集成電路、微波功率器件、微波毫米波組件及模塊、封裝外殼、微波毫米波二極管等產品。
空天互聯,信息高速落地應用
低軌衛星互聯網中,無論星載還是地面端,都面臨衛星高速運動帶來的連續跟蹤與頻繁切換挑戰。傳統機械天線在快速響應、多星協同及長期可靠性上存在限制,多波束天線通過數字控制方式,讓天線系統可以同時接收或者發射不同方向的無線信號,比傳統天線的波束切換速度顯著提高。
電科天奧、10所研制星載多波束天線、星間星地微波通信終端等低軌衛星核心載荷,滿足低軌衛星互聯網星座多波束通信和多用戶接入需求。星載多波束天線能實現多個功率、形狀全獨立可控的模擬波束,確保多條通道同時高速通信,產品體積輕薄,天線重量減少約70%。星間星地微波通信終端自帶大帶寬、高速率、高動態適應等能力,能把所有衛星連成網,將海量數據高效傳回地面統一處理。
面對星座快速構建、高頻段大容量通信等需求,39所支撐地面測控數傳設備建設,批量交付“千帆星座”50余臺套4.5米高性能天線,構建穩定高效的“天地對話”鏈路;自主研制Q/V頻段饋源系統,憑借低損耗、高隔離度等優異性能及批產能力,成為提升信關站傳輸容量與質量的核心部件。中國電科34所研制微厘空間導航增強星座激光通信載荷、輕小型星載激光通信載荷,8所研發保偏光纜組件、保偏光纖耦合器、光混頻器等光器件,為鋪設“高速信息路網”提供有力支撐。
衛星互聯網將讓手機“扔掉信號塔”,在沙漠、海洋也能流暢上網,空天信息順著“高速信息路網”走進千家萬戶。“影像質感優異,涵蓋河流、山脈、海洋、城市等典型地形地貌特征。”中國電科14所承研“泰景四號”商業衛星合成孔徑雷達載荷。
巨型屏幕上,一顆顆衛星劃過深邃浩渺的天穹,實時傳回高分辨率影像和數據信息。中國電科27所、新防務公司聯合建設河南航天樞紐港,采用“M+3+N”體系架構,打造資源共享、要素協同的樞紐,把分散的衛星數據、站網資源、行業數據、算法算力和場景應用等要素高效整合,提供衛星“一站式托管”服務。電科航電積極參與國家衛星互聯網論證與建設工作,承研衛星互聯網機載衛通系統研制項目,通過這一技術支持,將來民航乘客能夠在飛行過程中享受到更高速率的上網服務。
轉自:國資委網站
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