卫星系统组成#卫星工程系列
目录
卫星的系统组成
1、有效载荷
1.1科学探测和实验类有效载荷
1.2信息获取类有效载荷
信息传输类有效载荷
1.3信息基准类有效载荷
2、卫星平台
2.1结构与机构分系统
2.2热控制分系统
2.3电源分系统
2.4姿态与轨道控制分系统
2.5推进分系统
2.6测控分系统
2.7数据管理分系统
2.8总体电路分系统
2.9返回分系统
卫星的系统组成
卫星由若干分系统组成。按基本功能划分,分系统可分为有效载荷和卫星平台两大类。
有效载荷是直接执行特定任务的分系统,卫星平台是为有效载荷正常工作提供支持和保证的各分系统的总称。
1、有效载荷
有效载荷是指卫星上直接完成特定任务的仪器、设备及系统,又称专用系统。有效载荷有时还包括实验生物、各种实验件和试件等。有效载荷是卫星的核心部分,不同用途卫星的主要区别在于装有不同的有效载荷。
卫星有效载荷种类繁多,大致可分为科学探测和实验类、信息获取类、信息传输类及信息基准类。
1.1科学探测和实验类有效载荷
这类有效载荷是用于探测空间环境、观测天体和空间科学实验的各种仪器、设备、系统以及实验生物、各种实验件等。
电离层探针、粒子探测器、磁强计、质谱仪、红外天文望远镜、材料加工炉、微生物培养箱等。
1.2信息获取类有效载荷
这类有效载荷是用于对地观测的各类遥感器。
可见光照相机、多光谱相机、多谱段扫描仪、微波辐射计、合成孔径雷达、电视摄像机和无线电侦察接收机等。各种遥感卫星,如气象卫星、地球资源卫星、海洋卫星、照相侦察卫星等分别装载这类有效载荷。
信息传输类有效载荷
这类有效载荷是用于中继无线电通信信息的仪器、设备和系统。
各种通信转发器和通信天线。各种通信卫星和兼有通信功能的其他卫星装载这类有效载荷。
1.3信息基准类有效载荷
这类有效载荷是用于提供空间基准信息和时间基准信息的各种仪器、设备和系统。
无线电信标机、应答机、激光反射器、高稳定度振荡器和原子钟等。导航卫星和测地卫星装载这类有效载荷。
2、卫星平台
卫星平台是由保障系统组成的,可支持一种或几种有效载荷的组合体。保障系统是指为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务的各分系统的总称。
按各自服务功能不同,卫星保障系统主要有结构与机构、热控制、电源、姿态与轨道控制、推进、测控、数据管理、总体电路、返回等分系统。有的卫星还有压力控制、数据传输分系统等。
2.1结构与机构分系统
用于支撑、固定卫星上各种仪器设备,传递和承受载荷,并能保持卫星完整性及完成各种规定动作功能的卫星系统。主要包括卫星结构、总装直属件、卫星机构等。
卫星结构与机构分系统构成卫星结构平台。卫星结构平台多采取分舱模块化设计,这样将卫星结构可划若干个结构舱体,简称舱段,如有效载荷舱(如通信舱、遥感舱)和服务舱,或有效载荷舱、服务舱、推进舱;对于返回型卫星还有返回舱(包括回收舱和制动舱)。
2.2热控制分系统
用于控制卫星内外热交换过程,使其平衡温度处于要求范围内的卫星分系统,又称卫星温度控制分系统。卫星热控制分为被动热控制和主动热控制两类。
2.3电源分系统
用于产生、存储、变换电能的卫星分系统。长期运行的卫星多采用太阳能电池和蓄电池联合供电系统。
2.4姿态与轨道控制分系统
姿态控制系统和轨道控制系统的总称,简称姿轨控分系统或控制系统。姿态控制系统是用于控制卫星姿态的分系统。
卫星姿态控制包括姿态稳定和姿态机动两部分,卫星姿态稳定方式主要有重力梯度稳定、自旋稳定和三轴稳定。卫星轨道控制分系统是用于控制卫星轨道的分系统,完成变轨控制、轨道保持、返回控制和轨道交会等任务。
2.5推进分系统
为姿态控制和轨道控制提供所需动力的卫星分系统。卫星推进技术主要包括冷气推进、单组元推进、双组元推进、双模式推进及电推进等。
2.6测控分系统
遥测、遥控和跟踪测轨分系统的总称。
遥测分系统用于采集星上各种仪器设备的工作参数以及其他有关参数,实时或延时发送给地面测控站,实现地面对卫星工作的监视。
遥控分系统用于接受地面遥控指令,直接或经数据管理分系统传送给星上有关仪器设备并加以执行,实现地面对卫星的控制。
跟踪测轨分系统用于协同地面测控站,测定卫星运行的轨道参数,以保持地面对卫星的联系与控制。
2.7数据管理分系统
用于储存各种程序,采集、处理数据以及协调管理卫星各分系统工作的卫星分系统,简称数管分系统。
2.8总体电路分系统
用于整星供配电、信号转接、火工装置管理和设备间电连接的卫星分系统。
2.9返回分系统
返回式卫星特有的一个分系统,其任务是将卫星准确地推离开原运行轨道,转入能进入大气层的轨道,并安全返回大地。有时返回分系统中分出一个独立分系统,即回收分系统,其任务是保障回收舱安全、准确地回收。
