小卫星及中国的小卫星计划
我国的遥感卫星
面温度 等要 素和进 行海 岸带 动态 变化 监测 ，为海 洋经 济发
展 和 国防建设 服 务 。
星于 ２ ０ 年 ５月在太原卫星发射中心成功发射 ，这标志着我 ０８ 国气象卫星和卫星气象事业发展进入 了新的历史 阶段 。
发射 升空 ， 目前仍在轨运 行 。 ０ ７年 ９月 ，２ ２０ ０ Ｂ卫星在 中国太
Ｉ Ｊ的信息， 并经信息的 传输、 处理和判读分析， 对地球的资
— — 源与环境进行探测和监测 的综合 『 生技术。由于遥感具有 全天候 、 全频段 、 大范 围、 快速准确 获取信息 的优 越性， 因此广 泛应用于测绘 、 资源调查 、 灾害监测与环境保护 、 城市 规划及军 事等诸多领域 ， 国民经济和国防建设 中发挥着越来越重要 的 在 作用。 目前我 国已初步形成 以气象卫星系列 、 资源卫星系列 、 海 洋卫星系列和环境与灾 害监测小 卫星群组成 的长期稳定运行 的卫星对地观测体系 ，实现 了对 中国及周 边地区甚至全球陆 地、 大气 、 海洋 的立 体观测和 动态 监测 。 咒 蒙 卫 星 根据卫星运行轨道 的不 同 ，气象 卫星分为极轨气象卫星 和静止气象卫 星两种 。 一颗围绕地球两极运行的极轨气象卫星 每天对全球 进行 两次气象观测 ， 可获取全球气象资料 ； 颗运 一 行 在地 球赤道上空 的静 止气象卫 星则能对全球 近 ｌ ／ ３的地区 连续进行气象观测 ，在 ３ ０分钟或更短 时间内获取一幅全景圆 盘 图， 并实时将资料送 回地面 。气 象卫 星除对天气预报和气候 预测有重要作用外 ，在 自然灾害和地球环境监测 以及海 洋 、 航 空、 航海和农业 、 渔业等方面都有着广泛应用价值 ， 应用 卫星 是 中重要 的多用途卫星 ， 具有显著的社会和经济效益。 我 国于 ２ 世纪 ７ ０ Ｏ年代 开始研制气 象卫 星 ， 于 １８ 年 并 ９８ 成功发射 了我国第一颗极轨气象卫星“ 风云一号” 目前 ， 。 我国 已成 为继美 国、 俄罗斯之后第三个 同时拥有极轨 和静止气象卫 星的国家 。我国气象卫星发展过程分为四个 系列 ，风云一号” “
我国卫星总体发射情况及卫星组网计划(2021年)
500
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62 69
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80 156 300 24+X 120 650 72 138 378 288 100 24 186 120
民营卫星星座计划不断扩充，未来规模有望进一步提升
• 民营资本低轨卫星星座计划已启动，规模有望提升。“鸿雁”、“虹云”等系统计划已初具规模，具雏形，在统筹协调实现标准化后，国有和民 营 资本将推动产业规模部署，预估未来10年国内低轨卫星系统中卫星规模有望达到3000-6000颗的水平。
国有
“虹云”工程 宽带信息
航天科工
国有
“鸿雁”工程 移动通信
航天科技
国有
“高景”星座 商业遥感
航天科技
国有
“天象”
天地一体化 中电科
国有
“天启”
宽带通信
银河航天
民营
“九天”
窄带物联网 九天微星
民营
“吉林一号” 遥感
长光卫星
民营
“灵鹊”
遥感
零重力实验室
民营
LaserFleet
激光通信
航星光网、上海光机所
卫星发射
国有：航天科技集团、航天科工集团 民营：零壹空间、蓝箭航天、星际荣耀
地面设备
中国卫星发展计划概览
精心整理中国卫星发展计划概览中国卫星发展计划概览1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星顺利升空，拉开了航天时代的序幕。
它开辟了除陆地、海洋和大气层之外的人类第四个活动疆域。
经济、年5月"千克），用长征1号运载火箭发射；卫星上天后要抓得住、测得准、看得见、听得着。
经过几年的自力更生和顽强拼搏，包括排除文化大革命的种种干扰，1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星终于在酒泉卫星发射中心顺利升空了。
东方红1号卫星重173千克，由长征1号火箭送入近地点441千米、远地点2368千米、倾角68.44度的椭圆轨道。
它测量了卫星工程参数和空间环境，并进行了轨道测控和《东方红》乐曲的播送。
1970年5月14日停止发送信号。
东方红1号卫星的上天，使中国成为继前苏联、美国、法国和日本之后，第五个完全依靠自己的力量成功发射卫星的国家。
该星不仅全部达到了设180颗自行研制的人造地球卫星，其中大部分获得了成功。
尤其是1968年2月20日成立中国空间技术研究院之后，中国空间技术的发展大大加快。
35年来，中国空间技术研究院研制出了试验、返回、通信、气象、资源和导航等系列卫星。
这些卫星在利用和开发太空资源方面取得了重大成就，并在若干重要领域，包括卫星返回、卫星通信、卫星遥感、卫星姿控、卫星热控、一箭多星、微重力实验和空间环境地面模拟试验等方面，达到了较高的水平，其中有些项目已跨入世界先进行列。
中国卫星事业发展经历了从无到有、由弱到强的历程。
至今已跨越了三个阶段，这“三步走”的主要内容包括：第一步，一九五八年至一九七0年为起步阶段。
一九七0年四月，中国成功发射了第一颗人造卫星，标志着中国返回式卫星的研制工作始于1966年。
在攻克了卫星姿态控制与轨道控制技术、卫星再入防热技术和卫星回收技术等一道道难关后，1975年11月26日，中国第一颗返回式卫星终于发射成功了。
它在轨道上运行了3天，各主要系统工作正常。
11月29日，该星按预定时间返回了中国大地，带回了丰富的遥感资料。
2024年星链计划将拥有42000颗卫星,其背后的军事用途有多强大？
2024年星链计划将拥有42000颗卫星，其背后的军事用途有多强大？
2024年星链计划计划拥有42000颗卫星，将形成覆盖全球的通讯、网络和定位系统。
它
是由中国航天科技集团发起的，是一项全球性的空间站和卫星通讯网络，将为全球服务。
它被认为是中国未来支持全球安全，广泛和深入参与全球经济、政治和文化发展的重要手
段。
从军事角度来讲，这项计划的背后的军事用途非常强大。
首先是通信系统，它可以确保军
队的通信信号在某些重要场合大大提升。
其次，由于它的高效稳定的全球定位系统，可以
大大提升军队的定位能力，使其能够更加准确、多样化和快速地采取运动策略。
此外，有
了这一系统，军队可以更好地明确自身和对手的操作位置，进而掌控战略地利，确保更加
成功地实施作战任务。
在军事发展Ne中，2024年星链计划将为军队提供更加高效、精准、快速的作战策略，因
此，它的背后的军事用途着实很强大。
只要进一步完善星链计划，可以有效保障国家军事
安全。
中国空天信息产业发展现状及预测：未来十年,将达到2920亿美元,比前十年增长28
中国空天信息产业发展现状及预测：未来十年，将达到2920亿美元，比前十年增长28空天信息产业是迈入全互联时代涌现的前沿新兴信息产业形态，也是支撑产业和社会数字转型的重要产业，更是引领全球经济发展主线的重要基础设施。
空天信息产业是移动互联时代之后的新阶段。
以卫星通信、卫星遥感、卫星导航为代表的太空领域是军用和民用发展的重点领域，空天信息已广泛应用于国家安全、经济建设和大众民生的诸多领域，不仅具有军民共用的特点，也拥有巨大的市场价值。
在军事上空天信息网络甚至可以起到类似战略导弹的致命拦截作用。
空天信息网络面向政府和公众可提供六项典型场景应用：应急救灾保障、信息普惠服务、移动通信服务、航空网络服务、海洋信息服务、天基中继服务。
我国鼓励空天信息产业的发展大致有两条主线：其一为相关政策从规划卫星制造到规划整体的空间基础设施建设；其二为鼓励商业航天大力发展，鼓励民营资本参与到建设。
此外，航天法已经列入全国人大立法计划，力争在未来 3-5 年出台。
从各类相关政策可知，国家在顶层设计方面已为空天产业蓬勃发展奠定了良好的基础，同时结合航天任务的规划数量和航天技术及基础设施的不断完善，我国空天信息产业已进入了发展的黄金十年。
近年来空天产业主要政策数据来源：公开资料整理一、导遥一体的空天信息网络截至 2018 年 12 月底，中国网民规模达 8.29 亿人，互联网普及率达到 59.6%，已经基本建成了覆盖全国的地面网络；航天技术发展也取得了巨大成就，以北斗卫星导航系统和高分辨率对地观测系统为代表的国家空间信息基础设施取得长足进步，截至 2018 年12 月底，我国在轨卫星数量已超过 200 余颗，已经初步建成了通信中继、导航定位、对地观测等系统，通导遥融合发展态势基本形成；空天信息的全面性、灵活性、时效性和准确性大幅提升，定时、定位和遥感观测的综合应用服务日益丰富。
覆盖面上，我国对导航、遥感等天基信息的需求覆盖范围已从国内拓展到全球；在速度上，对空间信息的获取－传输－处理的响应速度趋向实时化，对海量天基信息的传输－处理－分发的时效性提出了新的要求。
5G时代卫星通信新发展
5G时代卫星通信新发展河北省石家庄市单位邮编：050081摘要：卫星通信具有通信距离远、覆盖区域大、通信容量大、线路稳定可靠、机动灵活等优点。
在5G时代背景下，卫星通信迎来了新的机遇和挑战。
文章首先分析了卫星通信在5G时代下新的发展趋势，最后对5G时代卫星通信需要发展的关键技术进行了探讨。
关键词：5G；卫星通信；技术发展随着移动数据流量的爆炸性增长，设备的海量连接和各种新业务与应用场景的不断涌现，第五代移动通信系统（5G）应运而生，目前已经进入试验部署阶段。
5G是各种先进通信技术的集大成者，代表了地面移动通信网络的最高水平。
1 5G和卫星通信发展情况①5G技术。
2012年是5G的第一阶段，提出了5G的基本概念；2013—2014年是5G的第二阶段，重点关注了5G的关键能力、应用场景、愿景与需求等；2015—2016年是5G的第三阶段，主要考虑验证工作和开展关键技术的研究；2017—2020年是5G的第四阶段，验证了系统的可行性以及标准方案的制定，大幅度提高了5G的性能。
②卫星通信。
卫星通信正逐渐迈向远洋与天空，在连接应用场景方面，具有一定优势，可以开发更多资源，促进了卫星通信类终端用户的发展，提供经济和便捷的服务连接。
在卫星运行过程中，根据轨道高度，可以分为低轨卫星通信系统和地球同步卫星通信系统，最早研发的是GEO卫星系统，具有广阔的覆盖范围与较高的轨道高度，除了南北极之外，仅仅需要三颗卫星就可以覆盖全球多数区域，经过几十年的发展，我国卫星系统已经形成一定规模，例如亚太7号、9号、5C、6C等。
此外，LEO卫星通信与GEO卫星通信相比，具有一定优势，可以增强消息的实效性，降低传输损耗，为小型化终端提供方便，有效调节GEO轨道频率与位置，实现全球覆盖。
目前，国家LEO卫星通信系统尚处于发展阶段，仅有预期中的卫星系统，其中包括“行云工程”“鸿雁”系统、信息网络重大工程等，尚且没有低轨互联网星座系统。
卫星定位系统工作计划范文
卫星定位系统工作计划范文一、引言卫星定位系统是一种通过卫星进行地理定位的技术，可以提供高精度的位置信息。
目前常用的卫星定位系统包括全球定位系统（GPS）、欧洲伽利略导航系统（Galileo）和中国北斗导航系统（Beidou）。
本工作计划将重点介绍卫星定位系统的工作目标、工作内容、工作计划和工作成果评估等方面。
二、工作目标卫星定位系统的工作目标是提供准确、稳定、可靠的位置服务，满足用户的定位需求。
具体目标包括：1. 提高定位精度：通过优化定位算法、提升接收设备性能等方式，提高定位系统的精度，使其达到亚米级别的定位精度。
2. 提高定位可用性：增加卫星数量、优化信号传输方式等，提高系统的稳定性和可用性，确保定位服务可以在多种复杂环境下正常工作。
3. 地理定位覆盖全球：通过增加卫星数量和改良发射模式，确保卫星定位系统可以提供全球范围内的地理定位服务，满足用户在全球范围内的定位需求。
三、工作内容为了实现上述工作目标，卫星定位系统的工作内容包括以下几个方面：1. 卫星部署：通过发射卫星、部署地面站等方式，建立卫星定位系统的基本框架。
其中，卫星的部署需要遵循一定的轨道设计和发射计划，以提供最佳的地理覆盖和信号传输能力。
2. 信号发射和接收：卫星定位系统的核心是通过卫星发射信号，由用户设备接收信号，并通过信号处理和算法计算出准确的位置信息。
因此，工作中需要关注信号发射和接收设备的研发和优化。
3. 定位算法研发：为了提高定位精度，需要对定位算法进行研发和优化。
工作中可以采用一些传统的算法，如差分定位、最小二乘估计等，也可以结合机器学习和人工智能等技术进行研究，以提高定位系统的自动化和智能化水平。
4. 系统维护和更新：卫星定位系统是一个复杂的系统，需要定期进行维护和更新工作，以保证系统的正常运行和稳定性。
维护和更新工作包括故障排除、系统升级、卫星轨道调整等方面。
四、工作计划为了完成上述工作内容，制定了以下工作计划：1. 第一年：在第一年，主要进行卫星的部署工作。
中国卫星计划
中国卫星计划中国卫星计划是中国国家航天局主导的一项重要工程，旨在发展和利用航天技术，提升国家的综合国力和国际地位。
自20世纪70年代开始，中国的卫星计划经历了多个阶段的发展，取得了显著的成就，为国家的经济建设、科学研究和国防安全做出了重要贡献。
中国的卫星计划始于20世纪70年代，当时中国国家领导人就提出了发展航天事业的战略目标。
随后，中国国家航天局成立，开始了卫星技术的研发和测试工作。
在1980年代，中国成功发射了第一颗通信卫星，标志着中国进入了航天领域的先驱阶段。
随后，中国陆续发射了气象卫星、导航卫星、资源卫星等各类卫星，实现了对地球空间的全面覆盖和监测。
在21世纪初，中国的卫星计划进入了新的发展阶段。
中国成功发射了载人航天飞船，并实现了太空行走，成为继美国和俄罗斯之后第三个具备载人航天能力的国家。
此外，中国还启动了“北斗”导航卫星系统的建设，为全球用户提供高精度的导航、定位和授时服务。
中国的卫星计划不仅在技术上取得了重大突破，还为国家的经济社会发展作出了积极贡献。
卫星技术的应用已经渗透到各个领域，包括通信、气象、农业、水资源、城市规划等，为国家的现代化进程提供了重要支撑。
同时，卫星技术还为国家的国防安全提供了重要保障，为军事侦察、通信指挥、导航定位等提供了重要支持。
中国的卫星计划也在国际航天领域占据了重要地位。
中国国家航天局与多个国际航天机构开展了广泛的合作，参与国际空间站建设、国际卫星发射等多个重要项目，为促进国际航天合作、推动全球航天事业的发展做出了积极贡献。
未来，中国的卫星计划将继续致力于航天技术的创新和发展，推动卫星技术在国家经济建设、科学研究和国防安全中的广泛应用，为建设航天强国、实现航天梦想作出新的更大贡献。
中国的空间科学卫星计划
中国的空间科学卫星计划2023年1月，中国第一个空间科学卫星方案“空间科学战略性先导科技专项”（下文简称“空间科学先导专项”）正式启动。
专项目标是在具有重大科学发觉潜力的科学前沿领域，通过自主和国际合作科学卫星方案，实现科学上的重大创新突破，带动相关高技术的跨越式进展，发挥空间科学在国家进展中的重要战略作用。
“十二五”期间，专项部署了包括硬X射线调制望远镜卫星（HXMT）、量子科学试验卫星（QUESS）、暗物质粒子探测卫星（DAMPE）、实践十号返回式科学试验卫星（SJ-10）、空间科学背景型号项目和空间科学预先讨论等项目。
HXMT将实现宽波段（1-250keV）X射线巡天，探测大批超大质量黑洞和其他高能天体，讨论宇宙X射线背景辐射的性质；将通过定点观测黑洞和中子星X射线双星，讨论它们的多波段快速光变，探究黑洞强引力场和中子星强磁场中物质的动力学和高能辐射过程。
该卫星已于2023年底进入正样研制阶段。
QUESS将进行星地高速量子密钥分发试验，并进行广域量子密钥网络试验；在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态试验，开展空间尺度量子力学完备性检验的试验讨论。
DAMPE致力于通过在空间高辨别、宽波段观测高能电子和伽马射线查找和讨论暗物质粒子，在暗物质讨论这一前沿科学领域取得重大突破；通过观测TeV以上的高能电子及重核，在宇宙射线起源方面取得突破；通过观测高能伽马射线，在伽马天文方面取得重要成果。
SJ-10是特地用于“微重力科学和空间生命科学”空间试验讨论的返回式卫星，共搭载19项科学试验项目，旨在讨论、揭示微重力条件和空间辐射条件下物质运动及生命活动的规律。
这三颗卫星目前处于初样研制阶段。
面对下一个五年方案，空间科学先导专项部署了空间科学背景型号项目。
目前已遴选出“太阳极轨望远镜方案”（SPORT）、讨论和揭示磁层-热层-电离层之间的耦合及它们在地磁场扰动下的响应的“磁层-电离层-热层耦合小卫星星座探测方案”（MIT）、“X射线时变与偏振探测卫星”（XTP）和“空间毫米波VLBI阵列”（SVLBI）、搜寻太阳系四周位于宜居带的类地行星的“系外类地行星探测方案”（STEP）、“先进天基太阳天文台”（ASOS）、捕获黑洞偶或产生的X射线暂现信号的“爱因斯坦探针”（EP）和“全球水循环观测卫星”（WCOM）等八项。
打造上海首颗青少年科学实验小卫星“静安梦想星——星空科学实践
打造上海首颗青少年科学实验小卫星“静安梦想星——星空科学实践站”项目正式启动文I本刊记者罗阳佳当卫星经过我们城市的上空，我们能否从地球遥控它，让它调整好姿势，面朝我们，并礼貌地向我们眨眨眼，打个招呼？这种在无数航天科技青少年爱好者心中都曾萌生、听上去有点难实现的浪漫计划很快就能梦想成真。
在5月25日举行的“静安梦想星一星空科学实践站”项目启动仪式上，记者获悉，静安区青少年活动中心将策划推出科创活动课程“梦想星”，指导青少年学生参与卫星空间与地面实验平台的设计与制作，完成空间科学创新探宄实验项目，计划在未来四年中建成“梦想站”、培养“梦想人”、放飞“梦想星”三大任务，即在 静安区青少年科创教育中心“科创梦之 家”建立一个卫星地面站，实现北斗、天 宫、国际空间站等卫星轨道测算等功能：培养一支能掌握卫星测控、通信的小研究 员团队，参与梦想星功能模块的构思、制作与测试；发射“静安梦想星”，运用卫星 搭载的任务模块，开展国际性的青少年科 学探索活动。
用一句话说,上海首颗青少 年科学实验小卫星有望在四年内升空，青 少年学生将有机会接触到最前沿的航天 科技，参与到卫星测试等空间科技创新探 究活动中，激发攀登宇航科技高峰的梦想 和志趣。
5月26日，“静安梦想星”项目在科 创梦之家开展首次活动。
当天大雨如注，但中小学生们照样如约而至，参与航天科 技类活动的热情丝毫没有被浇灭，现场座 无虚席。
“我在带学生活动过程中发现，如果只是停留于看看科普片、摸摸火箭 模型、参观卫星发射站，学生不一定感兴 趣。
”静安区青少年活动中心主任冯景华直言，现在的学生见多识广，他们渴望对航天科技有更为深入的了解，因此对亲自参与高科技项目的动手实践和课题研究更感兴趣，而“梦想星”是一种自主探究型的生成性课程，研究的很多内容对师生双方来说都是一片空白，在同一起跑线上出发共同探索未知，有很大挑战性，对师生也更有吸引力。
静安区青少年活动中心自上世纪九十年代起就开展了业余无线电卫星通信及月面反射通信的相关活动，并于1997年完成了中国青少年首次业余卫星国际通联的实验。
现代小卫星发展现状和关键技术
现代小卫星发展现状和关键技术现代小卫星技术是卫星技术发展的方向之一，它以全新的概念冲击着航天领域，引发航天技术的革命。
本文首先介绍了小卫星的概念分类，其次叙述了国内外该领域的发展现状，再次对小卫星关键技术进行了详细阐述，最后在总结中展望了小卫星的发展趋势。
标签：小卫星；星座组网；卫星通信概述航天技术发展到今天，已在卫星领域形成两大趋势，一是向大型化方向发展，大容量、多用途、长寿命、高效率的大中型卫星为人类在经济、科研特别是军事领域带来了可观的效益。
但是，研制周期长、费用高、技术复杂、风险大等不利因素严重限制了大中型卫星的应用和发展。
因此，存在着另一种发展趋势，向小型化发展，如美国铱系统、全球星系统等。
通常以重量区分小卫星。
重量在1000千克以下的人造卫星统称为“小卫星”，具体划分见下表：小卫星与大中型卫星相比具备如下优势：（1）小型化、轻型化（2）标准化、模块化（3）机动、灵活、抗毁（4）快速应用新技术小卫星主要用于通信、对地遥感、行星际探测、科学研究和技术试验，作为大型航天器的补充，在军事、国民经济各部门得到广泛应用。
发展现状美国小卫星发展情况1998年美国提出纳米卫星计划，发展小于10kg的纳米卫星，用于验证微型总线技术、编队飞行技术以及其他一些应用技术。
2010年美国军事和工业部门官员称，美国正在进行“机载情報、监视与侦察”（AISR）计划，该计划内容是通过部署一颗小卫星来确保飞行在冲突地区边缘或外围的无人机通信。
2013年11月19日美国利用一枚火箭将29颗小卫星送入预定轨道，其中一颗由美国高中生制作完成。
我国小卫星发展情况早在1995年，中科院就根据国家未来星地通信技术发展需求，提出要自主研制中国首颗重量100公斤以下的低轨道数据通信小卫星及其通信系统。
2003年10月21日，“创新一号”存储转发通信小卫星成功发射入轨，“创新一号”小卫星以存储转发的工作方式，实现全球范围的非实时低轨道双向数据通信。
卫星应用大会小卫星及应用发展讲演版航天所张召才
≤50kg 50~100kg 100~500kg
截至20150930，全球成功入轨
27
160颗，其中小卫星100颗，占比
5
62.5%
12 2 23
2010
16 1 19
2011
16 4 31
2012
97 2013
21 11
130
2014
以服务求支持，以贡献求发展
11 4 85 2015.9.30
★
注：右图数据来自美国SEI咨询公司。
——2013《弹性和分散空间体系》
“主要国家加紧发展包括以各种作战、侦察、电子 压制小卫星和纳卫星为基础的航天技术，是俄罗斯面 临的主要军事威胁。”
——2014《俄罗斯2030军事技术装备发展战略》
“未来几年一个可能的趋势是小卫星将占据更多的 市场份额。”
——《2014年航天报告》
以服务求支持，以贡献求发展
24
23 11 26
28
26 16 31
30
30 15 35
33
150 100
26 2620
14
121362
155
176
217
198 222 187 162 187 167
50
118 116
0
2010
2012
2014
2016
北美
拉美
欧洲
数据来源：NSR咨询以公服司务。求支持，以贡献求发展
2018
2020
以服务求支持，以贡献求发展
➢ OneWeb 公 司 ,648 星 星 座 ， 互 联 网 接 入 服 务 ， 125kg ， 单 星 容 量 8Gbit/s，单星＜50万$，ADS公司负责卫星研制，900星合同，批量 化制造，4颗/天；
小卫星模块化设计技术分析
小卫星模块化设计技术分析张科科;朱振才;夏磊【摘要】小卫星具有功能密度高、研制成本低、有效载荷种类多等特点,而传统的卫星设计方法都是根据具体任务对分系统进行定制化设计,导致设计出的卫星系统各异、接口形式多样、质量大、成本高,难以实现小卫星高性能、短周期和低成本的研制目标.文章针对小卫星的发展特点,结合应用实例,对美国、德国等研发的模块化小卫星的设计方法及关键技术,包括线性堆栈式分层模块化结构设计、即插即感知软件技术、标准化飞行器总线技术等进行分析和总结,并提出了我国模块化小卫星的设计建议,其中融入了通用化接口、标准化平台与部件等设计理念.【期刊名称】《航天器工程》【年(卷),期】2015(024)006【总页数】9页(P107-115)【关键词】小卫星;模块化设计;高性能;标准化【作者】张科科;朱振才;夏磊【作者单位】中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200030;上海微小卫星工程中心,上海201203;上海微小卫星工程中心,上海201203;上海微小卫星工程中心,上海201203【正文语种】中文【中图分类】V474小卫星具有功能密度高、研制成本低、有效载荷种类多、飞行任务灵活多样、性能指标千差万别的特点。
以卫星平台为核心的设计和研制模式，以及基于传统设计思路、依靠实物试验的研制方式及串行工作的管理模式，已经难以实现小卫星高性能、短周期、低成本的研制目标，因此需要适应小卫星技术特点的新的设计理念和方法。
卫星设计方法的演变可划分为三个阶段：第一阶段是由分系统直接组合构成，卫星的质量大、成本高、研制周期长。
第二阶段是设计一种公共平台来满足多个空间飞行任务的要求，即将航天器分为公用平台和有效载荷两大模块分别进行设计。
由于耦合度高，此种方案无法适应有效载荷和任务的多样性要求。
第三阶段是模块化设计，是在对卫星平台进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的卫星平台来满足不同有效载荷的需求。
三大里程碑见证空间技术发展
三大里程碑见证空间技术发展《瞭望》：中国空间事业的发展经历了怎样的过程？杨保华：我国空间技术发展始于20世纪50年代后期，是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后的条件下，独立自主地发展起来的。
经过40多年的艰苦奋斗、自主创新，建立了完整配套的航天器研究、设计、制造和试验体系，走出了一条适合我国国情、有自身特色的发展道路。
我国卫星技术和载人航天技术取得一系列重大突破，实现了跨越式发展，取得了举世瞩目的成就。
简要说，有三个里程碑式的事件：一是1970年4月24日，我国成功地研制并发射了第一颗人造地球卫星“东方红”一号，中国空间技术取得历史性突破，中国成为世界上第五个独立研制和发射人造卫星的国家，从此拉开了中国航天活动的序幕。
以“东方红”一号肇始，我国卫星技术在20世纪七八十年代实现一系列重大突破，1984年4月8日，我国第一颗静止轨道试验通信卫星“东方红”二号成功发射；1988年9月7日，“风云一号”升空，我国成为世界上第三个自行研制和发射极轨气象卫星的国家……20世纪80年代后期至今，我国卫星技术又实现了一系列重大突破，连续取得多项新成就。
最新的一项成就是2010年1月17日第三颗北斗导航卫星发射成功，标志着北斗导航卫星系统工程建设又迈出重要一步，卫星组网正按计划稳步推进。
二是2003年10月15日至16日，我国成功地发射并回收了“神舟五号”载人飞船，首次载人航天飞行获得圆满成功，中国空间技术取得新的历史性突破，中国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。
“神舟七号”实现航天员出舱活动后，我们又开展了载人航天二期工程的后续研制任务，初步计划在2011年前后发射一个空间目标飞行器“天宫一号”，之后发射无人飞船进行交会对接试验。
“天宫一号”的重量和“神舟七号”相当，用它来完成和飞船的交会对接。
发射“天宫一号”后两年内，我国将相继发射神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船，分别与“天宫一号”完成空间交会对接。
海丝星座小卫星：走！带你追光瞰海
海丝星座小卫星：走！带你追光瞰海看家本领：“千里眼”在全球气候变化背景下，为满足近海及城市水源生态环境监测的需求，中国利用最新发展的低成本微小卫星技术，于2020年12月22日，发射了海丝一号合成孔径雷达（SAR）小卫星，并计划发射海丝二号多光谱水色小卫星。
海丝一号是国际首颗C 波段轻小型合成孔径雷达卫星。
什么是合成孔径雷达呢？它就像一台“相机”，这台“相机”捕捉的不是人眼可见的光，而是由它本身发射并从目标散射回来的微波。
当海丝一号扫过特定区域时，它会不断运动，同时对某一特定目标进行拍摄，获取一系列影像。
这些影像只是半成品，海丝一号会对这些影像进行“数字”合成，最終获得高清的遥感影像。
海丝一号的重量大约为180千克，不到传统合成孔径雷达（SAR）卫星的十分之一。
别看它重量小，它可是有一双“千里眼”：因为雷达波几乎不受云层影响，即使是阴雨等恶劣天气，也能穿透云层，进行全天候观测。
与人眼熟悉的光学成像不同，合成孔径雷达（SAR）图像是黑白图，陆地上，黑色的可能是淡水、公路、操场等，白色的可能是房屋、飞机、汽车等;在海上，白色的为船舶，黑色的为油膜、生活污水排放、河流入海口淡水等。
在太空中助力海洋海丝一号可以对海面风、浪、流、内波等动力环境进行观测。
通过海丝一号的“千里眼”，能够看到海面上风浪的大小、海流的运动方向。
对于需要出海或者在海上搭建建筑时，这些信息非常关键。
另外，海浪本身既是破坏力，也是潜在的新能源，借助海丝一号能看到这些能源的分布特点;海冰会影响船舶航行，从海丝一号获取的海冰分布特征，可指导船舶在海冰中航行。
海丝一号不仅对人类活动有重要作用，还可以监测海洋的污染，为环境保护部门提供相关决策依据。
比如，海洋中的溢油和生活污水在图像中呈现较暗的颜色，如果海岸边出现许多暗斑，则存在被污染的可能。
“察颜观色”的海丝二号海丝二号是一颗多光谱的水色小卫星，计划2021年6月发射升空。
与海丝一号黑白成像不同，海丝二号可以看到“五彩斑斓”的海洋。
中国卫星计划
中国卫星计划中国卫星计划是中国国家航天局（CNSA）主导的一项重要工程，旨在发展和利用空间技术，为国家的科学研究、国防安全、资源勘探和环境监测等领域提供支持。
中国卫星计划的发展历程可以追溯到上世纪70年代，自那时起，中国已经成功地发射了一系列卫星，包括通信卫星、气象卫星、导航卫星和科学实验卫星等。
中国卫星计划的发展目标是建设一系列多功能、高性能、高可靠性的卫星系统，以满足国家在各个领域的需求。
其中，通信卫星是中国卫星计划的重要组成部分，它们承担着国家的通信传输、广播电视、互联网接入等任务。
气象卫星则用于气象观测和天气预报，为国家的农业、交通、航空等行业提供重要的气象信息。
导航卫星系统则是为了提供精准的定位、导航和时间服务，对国家的交通运输、国防安全等具有重要意义。
除了以上提到的卫星系统，中国卫星计划还包括了一系列科学实验卫星，它们用于开展空间科学实验和技术验证，推动国家在空间领域的科学研究和技术创新。
同时，中国还在积极推进自主研发和建设的大型空间站项目，这将是中国航天事业的又一重要里程碑。
中国卫星计划的发展不仅仅是技术上的进步，更是国家综合实力的提升。
通过卫星技术的发展和应用，中国在国际航天领域的地位不断提升，为国家的经济社会发展和国防安全提供了强大的支撑。
同时，中国卫星计划的成功也为其他发展中国家提供了宝贵的经验和技术支持，促进了国际航天合作和交流。
中国卫星计划的未来发展充满着希望和挑战。
随着科技的不断进步和社会的不断发展，中国卫星计划将继续致力于提高卫星系统的性能和可靠性，拓展卫星应用领域，推动航天技术的创新和发展。
同时，中国也将加强国际合作，与其他国家共同推动航天事业的发展，为人类探索宇宙、利用空间资源做出更大的贡献。
总的来说，中国卫星计划是中国航天事业的重要组成部分，它不仅对国家的经济社会发展和国防安全具有重要意义，同时也为国际航天事业的发展做出了积极的贡献。
随着中国卫星计划的不断发展，相信中国航天事业一定会迎来更加辉煌的未来。
微小卫星特点
Driving force of development of small satellites viewed from NASA:
在美国宇航局看来 小卫星发展的驱动力
Granville Paules, Lead Technologist Office of Earth Science National Aeronautics and Space Administration
Mass Cost Time
Large 2000kg+ 1,000M+ 10yrs+
Small 750kg 100M 2-3yrs
Mini 250kg 75M 2yrs
Micro 100kg 50M 1.5yrs
Nano 1-10kg
5M ~1 yr
Pico 100gm > 500k months
小卫星在国际空间界越来越受到重视：
空间天气系列（微小）卫星建议 Suggestion of space weather small/micro satellite series
空间天气小卫星计划编写组
2009.10 南京
空间天气小卫星计划提出的背景：
1. 起草中的拟向基金委提出的“空间天气重大研究计划”
2.起草中的拟向国家有关部门提出的“我国空间天气保障 能力发展战略建议”
空间天气小卫星计划的定位：
2. “我国空间天气保障能力发展战略建议” 定位：
由应用需求来牵引，主要针对空间天气建模、预报的 需求及其相关的关建科学问题，以及航天、通信、导航和 载人航天等领域中有关的空间天气效应和防护需要解决的 科技问题。
微小卫星特点：航天高技术发展的必然产物，它是在新的国际 市场及空间竞争的需求牵引下，在高新技术发展的推动下，采 用新的设计概念，设计方法和科学组织管理模式发展起来的。
中国卫星计划
中国卫星计划中国卫星计划是中国国家航天局实施的一项重要战略计划，旨在推动中国航天事业的发展，提升国家的综合国力和国际影响力。
中国卫星计划的发展历程可以追溯到上世纪70年代，当时中国开始着手研制自己的卫星技术，并于1970年成功地发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”，标志着中国成为继前苏联、美国之后，第三个拥有自主发射能力的国家。
随着中国航天技术的不断进步和发展，中国卫星计划也取得了显著的成就。
中国相继研制并发射了一系列通信卫星、气象卫星、导航卫星和科学实验卫星，实现了对空间资源的有效利用和探测。
其中，中国自主研制的“北斗”导航卫星系统更是成为国际上第三个全球导航卫星系统，为全球用户提供高精度的定位、导航和授时服务。
中国卫星计划的发展不仅仅是为了国家的科技进步和军事安全，更是为了促进国民经济的发展和社会的进步。
卫星技术的应用已经渗透到国民经济的各个领域，包括通信、广播电视、气象预报、农业、林业、渔业、地质勘探、环境监测、城市规划、交通运输、国土资源调查等。
卫星技术的广泛应用，不仅提高了工作效率，降低了成本，还改善了人们的生活质量，推动了社会的进步和发展。
中国卫星计划的未来发展目标是进一步提升卫星技术的创新能力和应用水平，加快推动卫星技术与其他领域的融合发展，推动航天事业朝着高质量、高效率、高水平的方向发展。
同时，中国还将继续积极参与国际卫星合作，加强与其他国家和国际组织的交流与合作，共同推动全球卫星技术的发展和利用，为构建人类命运共同体作出更大的贡献。
总的来说，中国卫星计划是中国航天事业的重要组成部分，是国家科技实力和国际竞争力的重要标志，也是促进国民经济发展和社会进步的重要支撑。
中国将继续坚定不移地推动卫星技术的创新与发展，为实现航天强国的宏伟目标不懈努力。
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小卫星及中国的小卫星计划谢佩玲①，关泽群①，李德仁②（①武汉大学 遥感信息工程学院，武汉 430079；②测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉 430079）摘要：近年来，小卫星的发展非常迅猛，本文在收集了大量的小卫星资料的基础上，整理出最近几年各国用于遥感的小卫星的发射及应用情况，分析了小卫星的发展趋势，最后介绍了中国的小卫星计划。
关键词：小卫星；分布式卫星；小卫星星座；编队飞行1． 小卫星小卫星因其成本低，开发周期短，技术日益成熟，近十多年来发展越来越快。
在对地观测卫星中，小卫星所占比重越来越大，从1990年-2005年，美国NASA的对地观测项目中，小卫星已经占到发射卫星总数的42%。
世界各国，包括许多第三世界国家都在发展自己的小卫星产业。
通常把重量小于500kg的卫星称为小卫星，小卫星又分为：小型卫星（100kg-500kg）、微型卫星（10kg-100kg）、纳型卫星（1kg-10kg）和皮型卫星（0.1kg-1kg）。
表1列出了各国遥感小卫星的发射及应用情况。
2． 小卫星星座小卫星的发展已经从单颗卫星向分布式卫星方向发展，目前的分布式卫星主要有星座和编队飞行。
每颗卫星运行时只能覆盖地球表面很小的一部分，单颗卫星对同一地区的重访周期，最短也需要几天时间。
多颗小卫星组成星座，协同运行，数据共享，可缩短重访周期，提高卫星的观测频率。
例如：灾害监测星座DMC，由5-8颗微型卫星组成，单颗卫星的重访周期是4天，组成星座后重访周期可缩短到24小时以内，因而能够提供快速反映的服务，以供政府部门和商业上的应用。
DMC联盟由分属：阿尔及利亚、中国、尼日利亚、泰国、土尔其、越南及英国七国的组织机构之间合作组成，由位于Surrey Space Centre (UK)的SSTL（Surrey Satellite Technology Ltd.）领导，联盟的目的是通过DMC合伙人之间的合作，每颗卫星由各国独立拥有和运作，通过极大限度的资源和数据共享，使发展中国家获得实惠。
DMC图像与路透社报警系统联合应用，可以为国际减灾委员会提供公开服务，作为国际资源协会（National Resource for Consortium）成员，每颗微型卫星都可以提供以下方面的遥感图像服务：农业监测、土地利用、城市规划、水资源管理、地质勘探等。
1本课题得到教育部“博士点基金”（20030486045）资助。
- 1 -表 1- 2 -- 3 -- 4 -- 5 -又如：德国的RapidEye星座，由5颗小型卫星组成，确保每天覆盖全球，作为商业小卫星星座，可用于全球遥感、三维测绘。
卫星将等距离分布在太阳同步轨道上，具有星载数据处理和存储器件以及高速X波段通信系统，可下传地面所需图象。
3． 小卫星编队飞行卫星编队飞行目前是国际航天技术上的热门研究课题，编队飞行在对地全球遥感、三维立体观测等方面有很好的应用效果。
编队飞行分大小卫星编队飞行和小卫星编队飞行。
大小卫星编队飞行主要是指小卫星与在轨的已发射大卫星组成编队。
3.1．大小卫星编队飞行卫星编队飞行最初是由小卫星与在轨的大卫星编队飞行，例如：Morning Train 由Landsat 7、Terra、EO-1、SAC-C四颗地球观测卫星沿航向编队飞行，可以在不同时刻观测相同地面目标。
编队飞行的目的：① 验证新研制的陆地成像仪；② 演示美国NASA地球观测系统的多种有效载荷观测信息处理。
为将来地球观测系统（EOS）6颗卫星编队飞行做试验准备。
3.2．小卫星编队飞行小卫星编队飞行，可以几颗卫星同时对同一地区进行观测，产生立体图像，在现代卫星摄影测量中,由多颗小卫星组成的卫星编队具有比单颗卫星更优越的性能,能提供更高的空间分辨率和时间分辨率。
卫星编队拍摄的序列图像可组成多轨道区域网,通过区域网光束法平差解算就可以获得目标点坐标。
编队飞行的方式有多种：串行编队：卫星同轨，前后相距一定距离。
绕飞编队：是由若干颗小卫星围绕某一中心飞行而形成的一种具有特定形状的编队。
三角形编队：其中两颗卫星在同一轨道面内。
这种编队具有所有卫星均能运行于圆轨道,队形简单和稳定等优点。
菱形编队：其组成类似于三角形编队。
例如：美国和德国合作的GRACE（Tom、Jerry）小型卫星编队，两星相距220km串行编队飞行，进行星间微波通信，测量相对距离和速度，根据测量结果精确绘制地球重力场图。
又如：3-Corner星座，是分布式气象卫星，三维立体成像，由3颗纳型卫星同轨飞行，前后相距30km编队组成分布式气象卫星。
4． 中国的小卫星计划研制发展小卫星，是我国利用空间技术服务经济建设、造福人类的重要途径。
目前，我国相继成功发射了“实践五号”、“海洋一号”、“创新一号”小卫星和50公斤重的“清华一号”微型卫星。
- 6 -2000年6月28日，中国航天科工集团公司与清华大学、英国萨瑞大学联合研制的50公斤的“航天清华一号”微型卫星发射成功。
该卫星不仅在有效载荷方面比同类微型卫星有明显改进，而且在平台技术上采用了三轴稳定控制，填补了中国微型卫星研制领域的空白。
2004年4月18日23时59分在西昌卫星发射中心用“长征二号丙”运载火箭发射升空的“纳星一号”卫星，是我国首次发射的质量小于25公斤的纳型卫星。
它的研制和发射成功，填补了我国小卫星研制领域的空白，标志着我国小卫星研制已基本形成系列。
目前，我国小卫星研制已基本形成可覆盖25公斤到1000公斤范围内的系列产品，并在科学实验、资源普查、灾害预报、测绘勘探、环境和农业的监测等领域发挥了独特优势和作用，显示出良好的经济和社会效益。
中国首个用于环境监测和灾害防治的小卫星星座“环境一号”目前已经进入了初样研制阶段。
这个小卫星星座由3颗卫星组网联合工作，对地球环境进行可见光、红外、热红外以及微波谱段的全天候连续观测。
小卫星星座的两颗光学小卫星计划在2006年发射升空，第三颗合成孔径雷达卫星在2007年发射。
世界最大的小卫星研制试验基地———“小卫星及其应用国家工程研究中心”于2004年12月14日在北京航天城正式落成，其设计能力为年产6至8颗卫星。
这个中心于2001年经国家发改委批准，列入高技术产业发展计划，由中国航天科技集团公司中国空间技术研究院所属航天东方红卫星有限公司为建设法人。
主要承担的任务有：小卫星及其系列化公用平台发展研究；小卫星的总体专业设计；小卫星的总装、测试和试验；小卫星的技术服务；小卫星技术培训及技术咨询等。
“小卫星及其应用国家工程研究中心”建筑面积为16135平方米，与北京空间技术研制试验中心紧密相连，互为补充，可以进行技术大协作，按照现代企业制度，加强与国内外相关机构的合作，促进小卫星及微型卫星的产业化、市场化、国际化和现代化的发展，不断为客户提供更好、更快、更省的航天产品。
5． 对我国发展小卫星产业的几点建议首先，应该加强小卫星编队飞行的研究，对编队飞行中相关的通讯、软件无线电、地面站设施建设以及信息安全等进行深入研究。
其次，国内各航天部门应加强与高校之间的合作，大学是高新技术的重要发源地。
大学具有掌握科技前沿技术、把握其发展和应用方向能力，已成为现代小卫星诸多高技术发展的重要源泉。
第三，开展广泛的国际合作与交流，紧跟小卫星产业的发展潮流。
参考文献1．Steven P. Neeck, Thomas J. Magner, Granville E. PaulesNASA Headquarters, Office of Earth Science Washington, DC 20546, USANASA’s SMALL SATELLITE MISSIONS FOR EARTH OBSERVATION2．周润松. 对地观测卫星未来发展趋势[J].卫星应用，2004（3）：51～55.- 7 -3．林来兴. 卫星编队飞行的应用研究[J].卫星应用，2004（2）：35～40.4．陆宏伟,邱志强,于起峰. 基于卫星编队序列图像的摄影测量[J]. 国防科技大学学报，2004（3）：74～815．强曹章. 发挥高校综合优势 探索小卫星研制新路.哈工大报讯6． /7． /8． ITC’s database of Satellites and Sensors http://www.itc.nl/Small Satellite and Chinese Small Satellite PlanXIE Peiling①，GUAN Zequn①，LI Deren②（① S chool of Remote Sensing and Information Engineering，Wuhan University，Wuhan 430079，China；②State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying，Mapping andRemote Sensing，Wuhan University，Wuhan 430079）Abstract:In recent years, the small satellite developed fast. The authors collected large quantity of small satellite data, selected the remote sensing small satellite from these data, analyzed the distributed small satellite system including small satellite constellation and small satellite formatting developed these years, at the end of the paper presented the small satellite plan of China.Key Words: Small satellite; Distributed satellite system; Small satellite constellation; Formation- 8 -。