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多场景运用——遨天电推进产品在轨案例合集

发表时间:2023-08-23 17:34

遨天100%自主研制的型谱化商用电推进产品,可满足1000kg以下卫星平台的动力应用和轨道服务需求。成立以来,遨天服务了体制内外20余个客户,开发的商用产品通用化、模块化、可靠性高在客户产品选型时脱颖而出,得到了航天科技、航天科工、中科院及多家头部商业航天企业的一致认可,并已达成合作。产品已应用于30余种卫星平台,在轨应用数量达到32台。

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遨天电推进产品点火实拍图

目前,遨天电推进产品最长在轨运行达四年,所有在轨产品均实现100%零故障可靠运行。遨天的在轨商用电推进产品在轨道相位调整、卫星轨道机动、卫星轨道保持、空间碰撞避让、在轨推力标定等5大应用场景均得到了充分验证,很好地服务了客户,并帮助多个商业航天客户创造了历史。

以下为遨天商用电推进产品典型应用案例:

在轨场景1——轨道相位调整

相位调整能够帮助两颗卫星最终实现同一轨道上的距离变化,从而实现任务覆盖范围的降重或贴合。由于需要借助复杂算法和精准姿轨控能力,相位调整相比轨道转移难度较大,但对于分布于不同轨道面的组网星座而言是组网的关键动作——只有通过相位调整才能使同一轨道上的不同卫星执行既定任务遨天科技电推进产品在2022年成功完成某双星相位调整轨控任务,轨控理论预期平均每天拉开0.5°。如下图所示,经过12天轨控后拉开6.83°,平均每天拉开0.57°,达到轨控预期。

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遨天电推进产品相位调整图

本次相位调整,为大规模星座构型建设提供了可靠动力来源,印证了遨天产品精确的轨道控制能力,能够帮助客户实现卫星任务范围精确覆盖,助力卫星组网任务的完成。

在轨场景2——卫星轨道机动

2023年8月,遨天为国家队某星座工程配套的商用电推进产品经过21个月的带气地面贮存,快速发射入轨,随后成功点火,连续多次完成轨道机动(详见此前报道长期贮存霍尔电推进在轨多次点火成功,商用设计思路取得充分验证!经轨道数据判定,该型号的在轨推力、功率等多项参数指标与地面试验情况一致!

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该型电推进产品装星图

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该型产品遂行轨道机动任务点火遥测数据

此次卫星快速响应发射能力的突破在航天大国组网星座建设竞争激烈和近地轨道资源日趋紧张的大背景下满足了国家组网卫星快速响应发射的战略需求,为组网卫星客户缩短发射周期、大幅提升发射频率、实现快速组网提供了有力支持;同时,该案例在国家应急救灾、突发情况应对等领域也有着重要意义。

在轨场景3——卫星轨道保持

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遨天该型产品装星图

2022年2月,遨天该型产品随国内首颗X波段商业SAR卫星入轨,截至目前已进行了超过一年的轨道维持服务。该型电推进产品相应的遥测数据和典型的点火过程如下列图片所示,其中,横坐标为时间,纵坐标为卫星轨道平均半长轴。红线标记的区域为点火过程。图中可见,在点火期间轨道斜率出现明显减缓,表明该型电推进产品起到了轨道维持的作用。

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该型电推进器产品在轨点火遥测数据

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该型产品搭载星在轨点火数据图

低轨卫星星座相较于中高轨卫星更易受到稀薄大气的影响而导致运行轨道高度过快下降,需要卫星姿轨控系统提供动力,进行轨道维持,延长低轨卫星星座在轨寿命。遨天电推进产品为广大客户提供了长期可靠的轨道服务,延长了客户卫星的在轨寿命,为客户创造了更大的应用价值。

在轨场景4——空间碎片避让

近年来,全球每年入轨航天器数量激增,近地轨道空间太空碎片带来的隐患显著增加,严重威胁空间资产的安全。在此背景下,遨天电推进产品多次帮助客户完成了空间碎片避让任务。一个典型案例:为某商业遥感卫星在500km轨道,成功完成空间碎片避让。2022年太空预警中心发布,某商业遥感卫星距离目标碎片最近0.3km,要求该星轨道紧急提升100m进行避让。该星执行了单轨轨控2次,成功实现轨道提升100m,圆满完成了空间碎片避让任务,保护了客户的空间财产,避免了重大空间碰撞事故的发生。

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该型电推进产品装星图

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该型电推进产品遂行空间碎片避让任务点火遥测数据

在轨场景5——在轨推力标定

2019年9月4日,某客户卫星采用遨天电推进产品成功完成了在轨推力标定。该客户卫星由“捷龙一号”固体运载火箭发射入轨,轨道高度530公里。电推进在轨推力标定对卫星自主故障诊断与自主管理能力验证、卫星平台机动能力验证、姿轨控系统推力天地一致性印证、卫星的可靠性提升等有重要应用价值。本次在轨推力标定,也为后续客户卫星平台轨控策略奠定了坚实基础。

以下是该型产品部分在轨遥测数据截图:

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遨天首台电推进产品在轨遥测数据


小结:遨天电推进产品的在轨多场景应用充分验证了产品在轨期间的寿命和可靠性,为满足客户多样化任务需求打下了坚实基础。未来,遨天还将秉承“为宇航飞行器提供太空产品、能力、系统及服务”的发展理念,进一步实现组网卫星爬轨、空间应急机动等场景应用,为中国建设航天强国做出应有贡献!


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