小卫星增阻主动离轨技术的设计与实践

发布时间：2021-07-23 02:04

　　随着商业航天的蓬勃发展,近几年进入轨道的卫星,特别是低轨小卫星,已呈爆发式增长。按照国防科工局《空间碎片减缓与防护管理办法》等文件要求,低轨卫星应具备主动离轨能力。为此,我们对小卫星的各种离轨手段的技术复杂性、成本、离轨能力等进行了比较及评估,并设计了一种在轨展开式离轨帆,成功应用于2019年1月发射的卫星。卫星在轨试验完成并打开离轨帆后,对轨道衰减情况进行了实测评估。结果表明,为卫星增加离轨帆,将使卫星离轨时间由16年缩短为6年,离轨效果显著,可以在后续卫星设计中推广使用。 

【文章来源】：空间碎片研究. 2020,20(01)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

大气密度和轨道高度的关系

天仪研究院自研卫星为6U立方星,卫星平台为TY系列通用卫星平台,根据搭载载荷不同,整星质量在7.7～10kg之间。使用展开式太阳能帆板,分离前折叠在星体两侧,分离后展开。整体构型如图2所示:卫星的姿控系统使用星敏感器、太阳敏感器、磁强计作为姿态传感器,使用磁力矩器和动量轮作为姿控执行机构。在飞行中根据任务模式不同,有磁控自旋、惯性指向和对地指向等不同的姿控工作模式。因此,在需要离轨时,可以控制卫星转向,使最大投影面积指向速度方向,获取最大减速效果。

最终的设计方案是采用两级支撑杆和铝箔帆组成的离轨帆,折叠在太阳翼底板下部,释放时熔断拉线,通过扭簧展开。离轨帆结构总质量为0.2kg,展开后总投影面积(含帆板和星体-Y面)为0.74m2,展开效果如图3所示:这种设计,充分利用了帆板的面积,在此基础上利用带骨架支撑的铝箔帆,扩大迎风面积的效率最高,且结构质量和体积小,不改变原卫星设计,对卫星原结构几乎无影响。

【参考文献】：
期刊论文
[1]热层大气密度变化特征与太阳辐射和地磁指数的相关性分析[J]. 苗娟,刘四清,李志涛,黄文耿,唐歌实.  载人航天. 2012(05)



本文编号：3298364