航天科技五院破译卫星“长寿”秘诀

航天科技五院破译卫星“长寿”秘诀
来源：中国航天报  日期：2012/06/08

　　从浩瀚的宇宙俯瞰美丽的地球，我国研制的卫星正绕着地球飞速运转，一颗颗璀璨的“明珠”划过深空，编织出了一张靓丽的光网。它们中的不少，早已过了“退休”年龄，却仍然龙腾虎跃、精神抖擞。

　　由中国航天科技集团公司五院制造的、目前仍在轨服役的56颗卫星中，有15颗已处于超期服役状态，不少卫星的“工龄”已经超出正常设计寿命的2倍～3倍，但依旧状态良好，在轨稳定运行。在轨卫星超期服役并非偶然，五院已成功破译卫星的“长寿”秘诀。

　　“长寿基因”赢在起跑线

　　如汽车行驶需要消耗燃料一样，卫星要在特定轨道保持运行姿态而不“跑偏”，就得依靠星上携带的推进剂。那么是不是卫星寿命的长短主要依赖于所携带推进剂的多少呢？

　　“不完全是这样的。”五院航天器运行管理中心常务副主任赵振岩翻阅着厚厚的数据资料，道出了卫星长寿命的关键所在，“推进剂主要用于星箭分离和卫星变轨过程中，轨道调整可以用其他手段来完成。”他拿低轨道卫星来举例，卫星在太空飞行时，受地球磁场作用会产生一个磁力的作用力，技术人员可以通过卫星磁场和地球磁场的综合作用，部分代替推进系统实现对卫星的轨道控制。在这种情况下，推进剂的多少对卫星寿命的影响正在降低，而当前决定卫星寿命的首要因素是卫星关键系统和部件自身的寿命。

　　一颗卫星由成千上万个部件组成，其中制导导航系统是卫星的“大脑”，平台是卫星的“脊梁”，相机是卫星的“眼睛”，天线是卫星的“耳朵”……任何一个关键系统或部件“罢工”，都会宣告卫星提前“退休”。

　　“不让任何一个关键系统或部件成为短板”，五院牢牢抓住了卫星“长寿”的关键要因，从卫星设计、研制之初就不断优化卫星系统设计方案，加强攻关，选用稳定度更高的新技术、成熟度更高的新工艺、可靠性更优的新产品，对卫星各系统和关键部件进行“淬火”，为卫星注入“长寿基因”。

　　“资源二号”是五院抓总研制的首颗遥感长寿星，设计寿命2年，可至今已经在轨运行7年的它并不“服老”，仍然活跃“星坛”。这一成绩归功于大量先进设计理念、新技术、新产品的使用，如卫星安装了该院第一台星敏感器，改写了之前卫星姿态测量只能依赖太阳、地球作为参考系的历史，大幅提升了卫星制导导航的安全性、准确性。

　　在五院自主创新浪潮的推动下，越来越多的长寿技术、产品涌现出来，摆上了卫星生产的供货架，确保了卫星长寿命赢在起跑线：服务于我国通信卫星的东方红四号卫星公用平台较前一代平台，使用寿命从8年提升到了15年；性能更优的二浮陀螺和三浮陀螺代替了传统的液浮陀螺，设计使用寿命从原来的3年～5年，大幅提升至8年～15年；卫星载荷相机寿命从3年提升到5年；自主控制技术的广泛运用，为卫星关键产品装上了“智脑”，各分系统可以实现自我诊断、自主检测错误并进行在轨故障隔离……

　　“养生之道”必不可少

　　穿梭在太阳高能粒子、空间碎片、宇宙风暴密布的恶劣空间环境中，卫星发生磕磕碰碰、出现在轨异常的状况在所难免。就和人一样，哪怕先天基因再好，如果不注重养生保健，不及时处置小病小痛而任由其发展，寿命也长不了。所以，卫星“长寿”的另一个关键因素就是高水平的在轨维护。

　　五院于2004年成立航天器运行管理中心，专攻在轨卫星的“健康医疗”和“养生之道”。

　　“快、准、狠”是卫星在轨管理的要诀：卫星在轨出现异常，一定要在第一时间予以解决，否则很容易由一个小问题衍生出更多问题，继而影响某一个系统甚至整星的运行；而“准、狠”则是针对卫星在轨排故，最忌处置失当，否则过度消耗推进剂将直接导致卫星“减寿”。

　　从被动监管到主动出击，从通过在轨检测、“对症下药”到通过卫星数据变化率预测异常苗头、除病于“腠理”，五院在轨卫星管理中心不断提升对在轨异常情况的应急处置能力。

　　“我们建立了完备的快速报警、处置机制，只要一发现异常问题，就能立刻通报，确定相应的处置指令并进行应急控制，80%常规的应急处置在半小时内就能解决。”在轨管理人员小王自信满满。

　　一名称职的好医生，不仅治病本领要高，还要掌握少得病、不得病的要方。

　　在轨管理人员告诉记者，卫星要想“长寿”，也要跟人一样，生活作息规律，切忌“熬夜”。举个简单的例子，卫星上的载荷不能频繁的开关机，有时候，用户方想多开会儿机，让卫星“加会儿班”，殊不知，这样对卫星的蓄电池和载荷产品损伤很大，会给卫星留下“内伤”。为此，技术人员为卫星制定了科学作息表，根据不同空间环境，提前做好防备。

　　“一颗卫星超期服役一年，节省的再造成本可达上亿元，由此而创造、衍生出的社会财富、价值更是需要用百亿来计算。”卫星应用管理中心的工作人员告诉记者。

　　提供优质的卫星产品和高可靠的在轨服务，不仅是五院的执着信念，更是他们的实际行动：科学创新的设想在设计人员脑中诞生，在研发人员、工程人员手中变成实物，再经过现代化车间、流水化作业的生产线，变成一件件产品，整装待发；在轨运行管理中心控制大厅中，一台台高速计算机闪烁不停，经过研发人员特殊设计的算法正在上面自动运行，昼夜不停地从海量的在轨数据中归纳、演算，破解着卫星长寿命的规律和经验……

　　卫星“长寿”可以遗传，五院已经牢牢把握住了开启卫星长寿之门的“金钥匙”，正在将卫星“集体长寿”这一美丽的梦想变为现实。(郭兆炜)  
航天科技五院破译卫星“长寿”秘诀
来源：中国航天报  日期：2012/06/08

　　从浩瀚的宇宙俯瞰美丽的地球，我国研制的卫星正绕着地球飞速运转，一颗颗璀璨的“明珠”划过深空，编织出了一张靓丽的光网。它们中的不少，早已过了“退休”年龄，却仍然龙腾虎跃、精神抖擞。

　　由中国航天科技集团公司五院制造的、目前仍在轨服役的56颗卫星中，有15颗已处于超期服役状态，不少卫星的“工龄”已经超出正常设计寿命的2倍～3倍，但依旧状态良好，在轨稳定运行。在轨卫星超期服役并非偶然，五院已成功破译卫星的“长寿”秘诀。

　　“长寿基因”赢在起跑线

　　如汽车行驶需要消耗燃料一样，卫星要在特定轨道保持运行姿态而不“跑偏”，就得依靠星上携带的推进剂。那么是不是卫星寿命的长短主要依赖于所携带推进剂的多少呢？

　　“不完全是这样的。”五院航天器运行管理中心常务副主任赵振岩翻阅着厚厚的数据资料，道出了卫星长寿命的关键所在，“推进剂主要用于星箭分离和卫星变轨过程中，轨道调整可以用其他手段来完成。”他拿低轨道卫星来举例，卫星在太空飞行时，受地球磁场作用会产生一个磁力的作用力，技术人员可以通过卫星磁场和地球磁场的综合作用，部分代替推进系统实现对卫星的轨道控制。在这种情况下，推进剂的多少对卫星寿命的影响正在降低，而当前决定卫星寿命的首要因素是卫星关键系统和部件自身的寿命。

　　一颗卫星由成千上万个部件组成，其中制导导航系统是卫星的“大脑”，平台是卫星的“脊梁”，相机是卫星的“眼睛”，天线是卫星的“耳朵”……任何一个关键系统或部件“罢工”，都会宣告卫星提前“退休”。

　　“不让任何一个关键系统或部件成为短板”，五院牢牢抓住了卫星“长寿”的关键要因，从卫星设计、研制之初就不断优化卫星系统设计方案，加强攻关，选用稳定度更高的新技术、成熟度更高的新工艺、可靠性更优的新产品，对卫星各系统和关键部件进行“淬火”，为卫星注入“长寿基因”。

　　“资源二号”是五院抓总研制的首颗遥感长寿星，设计寿命2年，可至今已经在轨运行7年的它并不“服老”，仍然活跃“星坛”。这一成绩归功于大量先进设计理念、新技术、新产品的使用，如卫星安装了该院第一台星敏感器，改写了之前卫星姿态测量只能依赖太阳、地球作为参考系的历史，大幅提升了卫星制导导航的安全性、准确性。

　　在五院自主创新浪潮的推动下，越来越多的长寿技术、产品涌现出来，摆上了卫星生产的供货架，确保了卫星长寿命赢在起跑线：服务于我国通信卫星的东方红四号卫星公用平台较前一代平台，使用寿命从8年提升到了15年；性能更优的二浮陀螺和三浮陀螺代替了传统的液浮陀螺，设计使用寿命从原来的3年～5年，大幅提升至8年～15年；卫星载荷相机寿命从3年提升到5年；自主控制技术的广泛运用，为卫星关键产品装上了“智脑”，各分系统可以实现自我诊断、自主检测错误并进行在轨故障隔离……

　　“养生之道”必不可少

　　穿梭在太阳高能粒子、空间碎片、宇宙风暴密布的恶劣空间环境中，卫星发生磕磕碰碰、出现在轨异常的状况在所难免。就和人一样，哪怕先天基因再好，如果不注重养生保健，不及时处置小病小痛而任由其发展，寿命也长不了。所以，卫星“长寿”的另一个关键因素就是高水平的在轨维护。

　　五院于2004年成立航天器运行管理中心，专攻在轨卫星的“健康医疗”和“养生之道”。

　　“快、准、狠”是卫星在轨管理的要诀：卫星在轨出现异常，一定要在第一时间予以解决，否则很容易由一个小问题衍生出更多问题，继而影响某一个系统甚至整星的运行；而“准、狠”则是针对卫星在轨排故，最忌处置失当，否则过度消耗推进剂将直接导致卫星“减寿”。

　　从被动监管到主动出击，从通过在轨检测、“对症下药”到通过卫星数据变化率预测异常苗头、除病于“腠理”，五院在轨卫星管理中心不断提升对在轨异常情况的应急处置能力。

　　“我们建立了完备的快速报警、处置机制，只要一发现异常问题，就能立刻通报，确定相应的处置指令并进行应急控制，80%常规的应急处置在半小时内就能解决。”在轨管理人员小王自信满满。

　　一名称职的好医生，不仅治病本领要高，还要掌握少得病、不得病的要方。

　　在轨管理人员告诉记者，卫星要想“长寿”，也要跟人一样，生活作息规律，切忌“熬夜”。举个简单的例子，卫星上的载荷不能频繁的开关机，有时候，用户方想多开会儿机，让卫星“加会儿班”，殊不知，这样对卫星的蓄电池和载荷产品损伤很大，会给卫星留下“内伤”。为此，技术人员为卫星制定了科学作息表，根据不同空间环境，提前做好防备。

　　“一颗卫星超期服役一年，节省的再造成本可达上亿元，由此而创造、衍生出的社会财富、价值更是需要用百亿来计算。”卫星应用管理中心的工作人员告诉记者。

　　提供优质的卫星产品和高可靠的在轨服务，不仅是五院的执着信念，更是他们的实际行动：科学创新的设想在设计人员脑中诞生，在研发人员、工程人员手中变成实物，再经过现代化车间、流水化作业的生产线，变成一件件产品，整装待发；在轨运行管理中心控制大厅中，一台台高速计算机闪烁不停，经过研发人员特殊设计的算法正在上面自动运行，昼夜不停地从海量的在轨数据中归纳、演算，破解着卫星长寿命的规律和经验……

　　卫星“长寿”可以遗传，五院已经牢牢把握住了开启卫星长寿之门的“金钥匙”，正在将卫星“集体长寿”这一美丽的梦想变为现实。(郭兆炜)