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数传分系统的高可靠长寿命之道

时间:2018年06月04日 信息来源:中国空间技术研究院官方微信 点击: 字体:

高分六号的成功发射,标志着我国高分辨率对地观测系统再添一员。中国空间技术研究属的空间电子信息技术研究院提供的数传分系统,为高分六号卫星照片等数据处理的加工厂和传送“运输”回地面搭建了一条“高速直通路”。

高分六号卫星的设计寿命长达到8年,是我国目前在轨及在研的设计寿命最长的遥感卫星。为了实现高可靠与长寿命目标,研究院的设计师们对影响数传分系统高可靠性和长寿命的三个关键要素——微波开关、数传天线及固态放大器进行了反复的设计和验证。

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“高分六号卫星的数传分系统能够对卫星拍摄到的照片等原始数据进行处理和传输,为了让数传分系统称得上是卫星数据处理的加工厂和传输的‘高速直通路’,我们下了不少功夫。”空间电子信息技术研究院主管科研生产的副院长和新阳如是说。为建好这条路,研究院设计师们大力提升数传分系统的技术性能指标,加入多个处理、传送通道,这些通道根据需要可以相互切换,而传送通道的切换需要依靠微波开关实现,如果微波开关出现问题,那么这个“高速直通路”就有可能关闭或“堵车”。为了避免出现这样的情况,研制人员不断改进设计方案、做了大量的试验验证。据空间电子信息技术研究院高分六号卫星型号负责人吴增印介绍:“这颗卫星在轨需要工作8年,通道切换频繁,我们已经在地面进行了20万次的开合试验,验证其可靠性和长寿命。”

遥感卫星与其他类型的卫星相比,对天线的指向性要求更高。这是因为遥感卫星要向地面传回清晰的数据,数传天线必须准确对准地面接收站,这就需要数传天线自己能够调整姿态,找准对地传输方向。对于高分六号卫星来说,8年的工作时间,数传天线的转动次数相较于其他遥感卫星来说就多得多,每转动一次,天线部件就可能出现磨损。为了保证在轨不出问题,研究院的设计师们换算出8年里数传天线的转动次数,在地面模拟了太空真实的真空环境,并进行了天线转动几万次的试验验证。

高分六号卫星的固态放大器有很多电磁元器件,容易出现因温度变化而引起的性能失效,计师们在地面上对固态放大器进行了温差幅度巨大的高低温的试验,温度试验足足做了1万多个小时,满足了卫星长寿命需求。

除了寿命长的特点,高分六号的数据传输能力也有了进一步的提升,一秒钟就能处理并传送5.5G的数据量,是高分一号卫星的1.5倍,高分六号卫星也是我国在轨及在研的第三代数传系统中传输速率最高的卫星。后续,高分六号将会与高分一号星座进行组网,进一步提高高分家族卫星的观测能力。





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