一竞技科技八院509所研制“精致”高分试验星、成功验证“双超”卫星平台侧记

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来源：中国一竞技报日期：2019年12月06日字体：【大】【中】【小】

11月3日，长征四号乙运载火箭成功发射高分七号卫星，这次任务还搭载了中国一竞技科技集团有限公司八院509所研制的“ 精致”高分试验卫星。这颗卫星的使命是验证其“双超”卫星平台，尝试对遥感卫星进行“超高指向精度”“超高稳定”控制。

发射整一个月后，509所测控团队传来消息：经过在轨测试，“双超”卫星平台关键技术各项指标达到预期，核心单机工作良好，标志着新技术验证取得圆满成功。这对满足我国新一代高分辨率对地遥感、高精度空间科学探测等一竞技任务对高性能的需求，实现高分遥感卫星的高指向精度和高稳定度具有重要意义。

将平台和载荷进行隔离

这颗卫星属于509所“精致”卫星系列（一个商业卫星系列）。此前，在精致系列里，509所围绕导航领域已经有所动作：成功于2017年发射了一颗名为“精致一号”的低轨导航增强小卫星。

此番的新动作则在遥感领域进行。精致高分试验卫星重58公斤，配置有小型光学遥感相机、高精度磁浮控制组件，是一颗新型商业遥感微小卫星。

这颗卫星的主要使命是验证双超卫星平台。对于遥感卫星而言，能不能拍好照片是头等大事，而这个平台，恰恰决定了卫星拍照时摄像头指向准不准、姿势稳不稳。

据509所卫星主任设计师陈晓介绍，目前在传统卫星上，平台和载荷固连，卫星平台产生的微振动直接影响了载荷的姿态控制精度。对于遥感卫星而言，这些振动带来的问题可能就是拍不出高质量的遥感图像。

针对这个难题，509所在国家重点研发计划项目的支持下，提出并实现了“动静隔离非接触”总体设计新方法及“主从协同全解耦”控制新技术，阻断了平台舱微振动传递到载荷舱的路径，实现了载荷舱姿态的精密控制，大幅提高了卫星载荷的控制精度与稳定度。

高精度磁浮控制组件是让相机拍照更稳、更准的关键所在。换句话说，这就相当于将平台和载荷进行了物理隔离。载荷在电磁力的作用下稳稳地悬浮在卫星中，不与卫星产生任何实质性的接触，卫星的微振动不再对星上载荷的稳定性产生影响。就像磁悬浮列车，车轮与轨道隔离开了，自然会使振动传导大大减少。

为什么以前很难达到这样的效果？这是因为新的方法让隔离变得更彻底。陈晓打了个比方——“房间里有个闹钟很吵，以前解决方法是拿被子捂�。衷诘慕饩龇椒ㄊ悄玫搅硗庖桓龇考�。通过磁浮技术，双超平台实现了平台与载荷之间真正意义上的物理隔离。”

此外，相机通过磁浮控制组件可以实现高精度、高稳定度的姿态控制，在执行具体的成像任务时，可以通过程序控制来实现自主运行，大幅度提高任务的执行效率以及成像质量。

技术指标提升两个数量级

为何要发展“双超”平台？509所研发团队认为，一方面，这是源于现实的迫切需求；另一方面，这也是技术发展水到渠成的结果。

“当前，我国一竞技事业已进入高质量创新发展阶段。未来，高精度空间探测、高分辨率对地遥感等领域，对卫星平台的指向精度、稳定度等技术指标提出了更高的要求。”陈晓说。

在各方大力支持与现实迫切需求下，509所迅速组建起一支人数为21人、平均年龄32岁的研制队伍，其中各个�？榈纳杓迫嗽倍嗍�30岁以下、工作年限3年以内的年轻设计师，卫星的工程研制就这样正式启动了。

在研制过程中，509所研发团队遇到的最大困难来自磁浮控制这一核心技术。

由于星上几个关键组件技术指标太高，国内很多机构都表示无法论证，甚至多次劝说精致团队降低标准。但精致团队没有受限于已有的技术瓶颈，通过多方收集资料展开调研，用一年的时间坚持进行仿真优化、试验验证，终于取得了重大突破，产品得以成功研制。

如今，精致高分试验卫星在轨实测成绩优异，让509所研发团队的付出没有白费。根据地面测控团队得到的数据，卫星载荷的指向精度和稳定度实现了优于0.003度每秒和0.0003度每秒的超高水平。

“相较于同等惯量的卫星，这两项核心技术指标均实现了两个数量级的提升。”陈晓介绍。

这意味着双超卫星平台关键技术的可行性已经得到在轨验证。

按照509所的发展规划，精致高分试验卫星将为新型超精超稳卫星平台的推广应用积累宝贵数据，进而为我国未来型号的发展提供平台能力支撑。（赵聪）