快速响应卫星可靠性保证技术研究.pdf

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1、第31卷2014年增刊上海航天AEROSPACESHANGHAI文章编号：1006—1630(2014)S1—009l-04快速响应卫星可靠性保证技术研究廖明，宗益燕，张华(上海卫星工程研究所，上海200240)摘要：对快速响应卫星可靠性保证技术进行了研究。根据快速响应卫星的产品长期贮存、冗余备份减少、力学环境恶劣等特点，分析了单机和卫星贮存可靠性，识别了影响整星可靠性的薄弱环节，提出了结构本体改进、单机设计加强和光学组件减振等抗力学环境设计措施。关键词：快速响应卫星；可靠性保证；卫星贮存中图分类号：V2l文献标志码：AResear

2、chonReliabilityAssuranceofOperationallyResponsiveSatelliteLIAOMing，ZONGYi—yan，ZHANGHua(ShanghaiInstitutionofSatelliteEngineering，Shanghai200240，China)Abstract：Thereliabilityassurancetechnologyofoperationallyresponsivesatellitewasstudiedinthispaper．AccordingtOtheoperati

3、onallyresponsivesatellitecharacteristicsoflongtermstorage，redundantreducingandbadmechanicalenvironment，thestoragereliabilityoftheunitandsatellitewasanalyzed．Thereliabilityweaknessofthewholesatellitewasrecognized．Themeasuresofmechanicalenvironmentwhichwerethestructureim

4、provement，thedeviceunitdesignimprovingandvibrationreductionofopticalassemblywereputforward．Keywords：Operationallyresponsivesatellite；Reliabilityassurance；Satellitestorage‘0引言随着空间技术的发展，卫星发挥的作用越来越重要。由于卫星空间系统缺乏必要的灵活性和轨道机动能力，易受攻击，且快速响应能力有限，无法对空间系统进行及时的补充，昂贵的发射成本也很大程度地制约了向太

5、空发射卫星的质量和数量。快速响应空间体系以满足特定用户，对空间能力的紧急需求为目标，由快速响应航天器、快速响应空间运载器、快速响应发射系统、指挥与应用系统等组成。为解决我国空间系统的快速响应能力，适应快速响应任务需求，对快速响应卫星提出了1个月完成集成测试具备出厂条件、1周完成靶场准备具备发射条件、1d完成发射及在轨测试具备交付应用条件的要求[1]。快速响应卫星定位面向突发、应急事件的监测，寿命一般不超过1年，与常规空间飞行器相收稿日期：2014-0i-14；修回日期：2014—02—27作者简介：廖明(1986一)，男，助理工程师

6、，主要从事可靠性研究。比，其特点是：一般采用小卫星平台，重量轻、体积小、系统简单，满足研制成本低的要求；研制周期短，能满足快速响应的要求；采用固体运载发射，主动段力学环境恶劣；星上产品需提前研制，经历长时间贮存。因此，快速响应卫星不能照搬常规卫星的可靠性保证技术。快速响应卫星的可靠性保证技术研究尚未见文献报道。基于常规卫星可靠性保证技术和快速响应卫星的特点，本文对快速响应卫星可靠性保证技术进行了研究。1快速响应小卫星特点1．1产品长期贮存贮存是指对暂时或长期不使用的产品按规定的程序和要求进行存放的过程。由于单机的生产、调试、试验周期

7、较长，快响卫星为适应应急发射的需求，在未接到具体任务的时期就需按卫星产品目录的设备清单，完成各系统设备的生产，以及产品的环上海航天AERoSPACESHANGHAI第31卷2014年增刊境试验、应力筛选试验、电老练试验等试验考核，形成产品储备，以备随时进行整星集成组装。因卫星任务时间不确定，产品经历的贮存时间从数个月至数年不等。产品经长期贮存后，会存在元器件老化、电路板性能下降等问题，卫星发射后的可靠性可能无法得到保证。1．2冗余备份减少卫星在轨运行期间，会受到严酷的空间环境(包括热、真空、辐射)的影响，引起星上单机故障。单机一旦发

8、生故障将不可维修，对卫星的稳定运行造成影响，甚至导致卫星失效。通过对单机冗余备份，在一台单机发生故障情况下，仍有备份单机能实现其功能，保证卫星的正常运行。因此，单机的冗余备份是保障卫星可靠性和安全性、延长卫星寿命的重要手段。但冗余备份