卫星工程概论(上)——马佳ppt课件.pptx

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1、卫星工程概论马佳2018.12.24目录1.卫星工程概论2.地球空间环境的影响3.卫星总体设计4.卫星轨道5.卫星有效载荷6.卫星结构与机构7.卫星热控制8.卫星姿态和轨道控制卫星工程概论1卫星工程概论航天与卫星工程航天是指进入、探索、开发和利用太空（即地球大气层以外的宇宙空间，又称外层空间）以及地球以外天体的各种活动的总称。航天技术空间应用空间科学技术手段和保障条件提出发展需求研究基础技术手段和保障条件研究基础提出发展需求开发和利用各种空间资源可以获得和丰富人类发展所需的三大资源，即信息、材料和能源卫星工程概论航天与卫星工程航天系统的组成部分：航天器航天运输系统航天发射场航天测控网应用系统

2、卫星工程概论卫星应用与卫星应用系统卫星应用是指利用卫星技术及其开发的空间资源在国民经济、国防建设、文化建设和科学研究等领域的各种应用技术的统称。应用领域：卫星通信卫星遥感卫星导航（定位）卫星空间科学应用卫星工程概论卫星应用与卫星应用系统卫星应用系统一般有人造卫星（如通信卫星、气象卫星、导航卫星和科学卫星等）和地面应用系统及其有关系统或设备组成，是星地一体化的工程技术系统。卫星应用系统：卫星通信系统卫星气象观测（遥感）系统卫星资源勘测（遥感）系统卫星海洋观测（遥感）系统卫星导航（定位）系统卫星侦察系统卫星空间科学应用系统卫星工程概论人造卫星的分类与应用航天器无人航天器载人航天器人造地球卫星科学

3、卫星技术试验卫星应用卫星空间探测器月球探测器行星和星际探测器空间站载人飞船航天飞机卫星式载人飞船登月载人飞船卫星工程概论卫星的系统组成卫星由若干系统划分，按照基本功能划分为有效载荷和保障系统。有效载荷：科学探测和实验类信息获取类信息传输类信息基准类卫星平台：结构与机构分系统热控制分系统电源分系统姿态与轨道控制分系统推进分系统测控分系统数据管理分系统总体电路分系统返回分系统卫星工程概论卫星和卫星工程特点卫星主要特点：运动方式惯性飞行环境条件环境恶劣工作寿命长寿可靠自动化程度高自动化程度技术密集技术密集程度高系统系统具有整体性卫星工程概论卫星和卫星工程特点卫星系统的主要特点：设计特点多学科系统设

4、计实验特点卫星对实验依懒性强制造特点大量新技术、新材料、新工艺的指导技术管理特点采用航天系统工程卫星工程概论发展趋势0102030405060708通信卫星大功率、高频段、长寿命和大容量气象卫星高分辨遥感器，大容量存储器和数字化传输海洋卫星提高遥感器性能，增加覆盖范围地球资源卫星可控的高精度卫星平台技术小型微型采用超轻型材料、多功能结构，构建星座导航卫星新型星座设计，提高导航精度，提高信号发射率侦察卫星提高侦察技术和数据传输能力以及卫星的生存能力多功能卫星尽可能的实现一颗卫星同时具有多种功能人造卫星的发展趋势地球空间环境的影响2地球空间环境的影响航天器主要轨道的环境特征地球空间环境的影响空间

5、环境对航天器的影响地球空间环境的影响航天器对空间环境的需求航天器对空间环境的需求可行性研究阶段空间环境的影响对航天器总体方案和决策有重要作用方案设计阶段空间环境参数是航天器设计的重要依据生产阶段在生产阶段选用元器件和材料必须考虑它们承受空间环境的能力发射阶段空间环境条件的变化是很剧烈的运行阶段航天器在轨道上运行时，需要对空间环境进行实时监测发生异常和故障阶段在航天器发生异常和故障时，需要实时的环境数据以判定或排除空间环境又发的可能性地球空间环境的影响空间环境预报与检测1.空间变化规律地球空间环境在太阳的影响下会发生剧烈的扰动且具有一定的规律性●11年变化●27天变化●突发性变化2.太阳扰动传

6、播过程●电磁辐射●等离子体●高能带电粒子3.空间环境监测4.空间环境预报卫星总体设计3卫星总体设计概述系统学的六个基本特征：●集合性●层次性●相关性●目的性●动态性●适应性系统工程观念三个系统观念两个过程观念目的工程系统环境系统过程系统运用自然规律的工程技术过程对工程技术过程的控制过程分析和综合观念行动程序观念价值和时间观念创造思维观念实验验证观念反馈协调观念整体最优观念卫星总体设计卫星总体设计任务和原则设计任务将用户要求转化为由若干分系统组成的系统，并使该系统满足用户性能要求将卫星系统功能和参数分解到各分系统，并保证分系统之间的协调完成卫星总体详细设计提出保证要求，完成可靠性、可用性、可维

7、修性、安全性等规范设计原则系统整体性系统层次性卫星研制阶段性创新性和继承性效益性满足用户需求卫星总体设计卫星设计特点和要求●空间环境适应性①需适应热真空和辐照环境②需修正太阳、月亮和地球产生的摄动③其他空间环境●大系统中各组成系统①运载火箭的约束②地面测控站的约束③发射场的约束④地面应用系统的约束●卫星高可靠和高安全性①满足工作寿命下的高可靠性②考虑安全性和风险性●高度自主控制功能①卫星在轨期间对姿态测量控制