全电推进GEO卫星平台发展研究

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1、第24卷第2期航天器工程V01．24No．22015年4月SPACECRAFTENGINEERING1全电推进GEO卫星平台发展研究周志成1高军2(1中国空间技术研究院通信卫星事业部，北京100094)(2国家国防科技工业局，北京100048)摘要介绍了国外电推进系统在地球静止轨道(GEO)卫星上的应用阶段，以及包括波音卫星系统一702SP(BSS一702SP)在内的主要全电推进卫星平台；总结了全电推进卫星平台在商业市场竞争、平台技术创新、中型通信卫星市场需求方面的发展动因；提炼了全电推进卫星平台涉及的大推力、高比冲、双模式电推进系统，以及全轨

2、道、小推力、自主变轨和位置保持等关键技术；提出了我国全电推进卫星平台开发的目标及发展途径。关键词通信卫星平台；全电推进系统；小推力变轨中图分类号：V423．4文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673～8748．2015．02．001DevelopmentApproachtoAll’electricPropulsionGEOSatellitePlatformZHOUZhichen91GAOJun2(1InstituteofTelecommunicationSatellite，ChinaAcademyofSpaceTechnol

3、ogy，Beijing100094，China)(2StateAdministrationofScience，TechnologyandIndustryforNationalDefenee，Beijing100048，China)Abstract：Thedevelopmentstageofelectricpropulsionsystemandthemainall—electricpropulsionGEOsatelliteplatformsincludingBSS一702SPareintroduced．Thedevelopmentmotivat

4、ionsofall—electricpropulsionsatelliteplatformaresummarizedincludingthecommercialmarketcompeti—tion，platformtechnicalinnovation，andmarketdemandformedium—sizedtelecommunicationsatellites．Thekeytechnologiesofall—electricpropulsionsatelliteplatformarerefinedsuchashighthrust，high

5、impulse，dualmodeelectricpropulsionsystem，thewholeorbitandlow—thrustautonomousorbitmaneuver，andpositionkeeping．Finally，thepaperproposesthedevelopmenttargetandtheapproachofChina’Sall—electricpropulsionplatform．Keywords：telecommunicationsatelliteplatform；all—electricpropulsions

6、ystem；low—thrustorbitmal3P11VPr1引言美国波音卫星系统公司研制的全电推进地球静止轨道(GEO)卫星亚洲广播卫星一3A(ABS一3A)和欧洲通信卫星一115B(Eutelsat一115B)，在2015年3月1日采用猎鹰一9火箭以“一箭双星”的方式成功发射。当前，国际上已订购的全电推进卫星有13颗，包括波音卫星系统公司的8颗，欧洲空中客车公司的3颗，俄德合资卫星制造商Dauria建造的2颗。此外，美国轨道科学公司、洛马商业空间系统公司和劳拉空间系统公司，以及德国OHB公司等，也在开展全电推进卫星平台的开发。我国也开始了

7、全电推进卫星平台的关键技术研究及平台开发工作。全电收稿日期：2015—01—14；修回日期：2015—03—10作者简介：周志成，男，研究员，研究方向为航天器总体技术。Email：zhouzhicheng@cast．cn。2航天器工程24卷推进卫星平台主要指GEO卫星平台，采用高比冲的电推进系统(如离子电推进或霍尔电推进等)，实现星箭分离后的卫星转移轨道变轨、卫星入轨后的轨道位置保持、动量轮卸载及离轨等任务，可取消复杂的双组元统一化学推进系统。全电推进GEO卫星平台的最大优点是：可大幅缩减推进剂携带量，在承载同等有效载荷质量的情况下能使卫星发射

8、质量降低约50％，使推进剂与卫星干质量比从约1．5降至约0．3，从而实现“一箭双星”发射，有效降低综合研制费用，显著提升卫星平台的市场竞争力[1]。其