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航天科技集团研制亚太6E卫星侧记
来源:中国航天报     日期:2023年01月18日    字体:【】【】【

1月13日凌晨,亚太6E卫星在西昌卫星发射中心由长二丙运载火箭成功发射。亚太6E卫星将为印度尼西亚全境提供高速便捷的高通量宽带通信服务,有效填补其宽带通信市场空白。

一颗全新的通信卫星

亚太6E卫星是一颗地球静止轨道(GEO)高通量Ku频段宽带通信卫星,卫星载荷针对印度尼西亚市场特殊定制,将为移动基站回传、印度尼西亚企业网和个人消费者带宽业务等应用提供优质、高效、灵活以及低成本的卫星宽带通信服务。

卫星波束将覆盖印度尼西亚全境,通信总容量超过30千兆位/秒,比传统通信卫星容量高出数倍。

据了解,亚太6E卫星是东方红三号E(DFH-3E)平台的首发星,也是我国首颗全电推进、自主飞行变轨的地球同步轨道通信卫星,具有低成本、高承载比、高自主性的特点,将进一步提升我国通信卫星平台的国际竞争力和智能自主水平。

DFH-3E平台开发承载了航天科技集团“高质量、高效率、高效益”的发展理念,是我国未来开拓通信卫星国际市场的主力平台。

目前,大力发展卫星电推进技术已成为各航天大国的共识,是衡量未来卫星先进性的重要标杆。

全电推进卫星平台可大幅降低推进剂需求,提高卫星承载比,增强卫星有效载荷能力。亚太6E卫星将首次在轨验证全电推进自主飞行变轨、大功率离子和霍尔电推技术、可展开矢量调节机构技术等全电推平台关键技术,为突破全电推卫星核心技术发挥关键作用,为未来全电推技术发展打下坚实基础。

亚太6E卫星的长周期电推变轨成功实施以及在轨稳定运行,将极大推动我国长寿命、高可靠全电推进卫星的发展。

此外,DFH-3E平台可适配低成本小型运载火箭,采用自主飞行模式,减少对地面测控系统的依赖,进一步降低项目成本。

亚太6E卫星总设计师王敏介绍:“本次任务系统设计极为复杂:首次采用长二丙运载火箭发射高轨通信卫星,首次采用可分离独立推进舱技术,并首次在轨验证自主化推轨道转移、星间分离、独立推进舱自主离轨、自主电推轨道转移与位置保持等多项新技术,将大幅拓展五院多种领域产品能力。”

一颗更智能的卫星

亚太6E卫星是一颗更加“智能”的卫星,将实现自主飞行任务管理,自主轨道测定及自主卫星故障诊断及恢复。

亚太6E卫星将首次实现自主轨道转移。星箭分离后,亚太6E卫星将走出“最遥远的升轨旅程”,完成当前世界上升轨高度最高、用时最长的飞行任务。

在长达10个月的自主轨道转移过程中,卫星将依次开展自主化推轨道转移、星间分离、星外大部件(太阳翼、矢量调节机构、天线)解锁展开、独立推进舱自主离轨、电推轨道转移等飞行任务。卫星定点后,将采用自主位置保持、自主任务管理等多项智能管理技术,这都极大提升了卫星的好用性和易用性。

在亚太6E卫星变轨过程中,卫星上的高低轨一体的自主轨道测定系统能通过兼容北斗和GPS信号,实现全轨道自主测定能力,为卫星长周期多圈次自主变轨保驾护航。

智能的亚太6E卫星还具备自主卫星故障诊断及恢复能力。卫星在长时间自主变轨过程中,将反复穿越范艾伦辐射带,其高能粒子将对星上设备产生一定危害,同时由于卫星入轨轨道较低,测控弧段无法完全覆盖,针对可能发生的在轨故障,星上具备的卫星自主故障诊断及恢复能力将为卫星的安全飞行提供有力保障。

一种全新的商业模式

“高通量卫星都是定制卫星,对于市场来说,服务寿命至少15年,市场抓不准的话,业务就难以推广出去。”亚太6E卫星主任设计师侯卫国说,这就意味着其发展既有机遇也有风险,要采用新的发展策略。

亚太6E卫星项目开拓了一种全新的商业模式,由五院联合亚太公司、长城公司、一院共同筹划,在香港成立亚太星联合资公司,采购并运营卫星,是集团公司旗下制造商、承包商、运营商首度共同投资设立境外公司。

卫星在轨交付后,亚太星联将与印度尼西亚TEL-OMSAT公司开展合作,为该国市场提供高通量卫星宽带服务。这种运营模式实现了五院由卫星制造商向综合服务提供商的转变。

这颗有着“众筹”背景的卫星可谓是被寄予厚望。对五院来说,此次新的研制合作模式是从单一的卫星制造商向卫星综合服务提供商转变的一次重要尝试。于亚太公司而言,也将借此实现分摊投资风险的目标,用较低的成本巩固东南亚市场。

一支过硬的研制队伍

亚太6E卫星完成了6项系统关键技术攻关,先后开展了DFH-3E平台初样设计专项审查、DFH-3E平台初样回头看、出厂质量确认及技术风险交底把关等多轮次评审和审查,确保卫星技术见底、质量受控、风险可控。

从平台及卫星立项到成功发射,卫星研制周期与新冠疫情三年高度重合,亚太6E卫星研制队伍一路攻坚克难。

为了提高研制效率、尽快抢占市场,研制队伍采取了亚太6E卫星和DFH-3E平台并行研制的策略,顶住了高技术难度、高工作负荷以及疫情困扰等多重压力,大幅压缩了研制周期。

2022年5月,研制队伍开启了持续近7个月的24小时不间断工作机制,创造了卫星加电时间超过2100小时、卫星验证平台加电时间超过2200小时的卫星研制纪录。

亚太6E卫星总指挥魏强介绍:“亚太6E卫星研制团队始终追求‘技术经济一体化’,不断提升产品集成度和平台承载比,减少研制成本,向着智能化、模块化、批产化、自主化水平的方向迈进!”

拨开云雾见苍穹,在长二丙运载火箭的托举下,亚太6E卫星奔赴天际,开启了我国全电推智能卫星的新纪元,也将为世界航天技术发展贡献中国智慧。(顾航瑜)

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