立方体纳卫星的发展及其启示

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1、Vo1．21No．3航天器工程第21卷第3期8OSPACECRAFTENGINEERING2O12年6月立方体纳卫星的发展及其启示李军予伍保峰张晓敏(航天东方红卫星有限公司，北京100094)摘要介绍了立方体纳卫星的发展概况；对“震动卫星”、Cute系列、“加拿大先进纳太空实验”卫星和Coral卫星平台等典型项目进行了分析，重点对立方体纳卫星的任务、姿态与轨道控制、电源系统、通信系统、星载综合电子和可靠性等方面进行了总结。结合立方体纳卫星快速发展的原因，提出了以下建议：结合在轨服务、深空探测和新技术空间飞行演示试验等应用需求，发展微电子技术、微机电系统技术的航天应用、微卫星平台技术和标准化辅载

2、荷发射接口技术。关键词纳卫星；立方体纳卫星；微卫星平台；在轨服务；深空4g~,l中图分类号：V423文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．03．013DevelopmentofCubeSatanditsEnlightenmentLIJunyuWUBaofengZHANGXiaomin(DFHSatelliteCo．Ltd，Beijing100094，China)Abstract：ThedevelopmentofCubeSatisdiscussed，andsomenovelprojectsareintroduced，in—cludingQuakesat

3、，Cuteseries，CANXprogramandCoralCubeSatbus．Themissionsandimple—mentationofattitudedeterminationandcontrol，orbitalcontrolandmanoeuvring，powersystem，communications，avionicsandreliabilitydesignaresummarized．BasedonthereasonwhylotsofCubeSatshavebeenrapidlydeveloped',somesuggestionsareputforward，suchasdev

4、elopingmi—croelectronies，MEMS，micro—satellitebus，andstandardsecondarypayloadadaptertosatisfytheapplicationrequirementssuchasin—orbitservice，deepspaceexplorationandspaceexperimenttodemonstratenewtechnology．Keywords：nano—satellite；CubeSat；micro—satellitebus；in—orbitservice；deepspaceexploration个典型项目的分析

5、，总结并提出了立方体纳卫星发1引言展的启示与建议，可为中国发展相关技术提供参考。小卫星是引领航天技术发展的引擎之一，很多2发展概况在小卫星上成熟应用的部件都在大卫星上得到了广泛应用，提高了大卫星的载荷承载能力。微型技术为了让大学有更多的机会参与空间科学实践，和微型器件与部件在纳卫星上的大量应用，给其他美国加州州立理工大学和斯坦福大学在1999年提航天器的设计带来了新的机遇和挑战。立方体纳卫出了立方体纳卫星规范，即尺寸10cm×10cm×星(CubeSat)是近年来纳卫星领域的热点，本文主11cm、质量约1．33kg的为1U立方体纳卫星，尺要调研了国外立方体纳卫星的发展概况，通过对几寸10cm~

6、10cm×22cm、质量约2．66kg的为2U收稿日期：201110—13；修回日期：2012—04—19作者简介：李军予(1978-)，男，高级工程师，研究方向为星务管理系统、星上电子系统。Email：junyu—li@yahoo．corn-cn。第3期李军予等：立方体纳卫星的发展及其启示立方体纳卫星，尺寸10crux10cmX34am、质量约立方体纳卫星的主要特点和优势在于，其标准的4kg的为3U立方体纳卫星。通过标准的发射机发射接口、低廉的制造和发射成本(3U立方体纳卫星构(如图1所示)，可以将最大为3U的标准结构立3年内的设计、建造、发射和管理费用少于100万方体纳卫星送入近地轨道。美

7、元嘲)，能满足大学、研究机构和商业公司培养航天人才、低成本开展空间科学研究和探索新技术、新器件航天应用的需求。立方体纳卫星的第1次发射是在2003年6月30日，此后平均每年发射10颗，到2011年底已经发射了近70颗，其中既有以大学在校学生为主体设计的试验卫星，也有像波音公司这样的国际一流宇航公司设计、制造的试验卫星，美国、加拿大、日本、荷兰、瑞士和德国均制造并发射了立方体纳卫星。注：图中为皮卫星