100%成功率高效助力 上海航天已为23颗北斗卫星提供电源系统-LMLPHP

讯(记者 叶薇)北斗三号最后一颗全球组网卫星今天成功发射。作为国内主要空间电源系统的研制抓总单位,中国航天科技集团八院811所自2004年开始承担北斗卫星电源系统任务,目前已完成7颗北斗二号、16颗北斗三号卫星电源系统的研制任务。截至目前, 23颗卫星的电源系统在轨情况良好,811所以100%成功率高效助力北斗导航卫星系统的全球组网任务。

首次承担我国IGSO轨道北斗首发星,首次实现811所氢镍电池在轨飞行应用,首次在高轨卫星上应用线性分流调节器,首次对电源产品开展热平衡试验,研制北斗卫星电源系统,811所创造了多个“首次”。

在北斗二号任务中,811所承担了三颗MEO卫星、四颗IGSO卫星电源系统研制任务。北斗二号卫星的分流器采用了线性分流技术,热耗特别大,并且安装于舱外太阳翼上,空间环境特别恶劣。怎样让分流器不会在光照的时候“热晕”,也不会在地影期“冻坏”,研制人员做了专门的热设计和热分析,首次采用新导热材料和首次进行了热平衡试验验证,为后续卫星的热设计和热试验验证提供了参考。

在北斗二号研制交付同时,2010年北斗全球卫星导航系统开始启动论证和研制。电源控制器(PCU)是电源系统的核心产品。经过一系列技术攻关,811所的PCU产品在技术指标全部满足要求的同时,装机元器件的国产化率达98%,为所有承研单位最高,且在充放电效率、负载瞬态特性和重量等方面具有显著优势,并具有自我诊断治疗功能,以及异常故障情况的自动报警和自主隔离能力,能够保证高效稳定的供电管理,是名副其实的高效自主PCU产品。研制团队用30个月,完成了811所高轨PCU产品平台跨越式的进步,扭转了我国中高轨卫星电源系统产品长期依赖进口的被动局面。

为了保证导航服务效果,北斗三号卫星的信号功率相比北斗一号、北斗二号以及国外主流的其他导航系统,要求增加了至少50%,这也意味着卫星功率需求的增加。北斗三号卫星功能的全面性为电源系统的设计带来前所未有的新课题。

面对这个难题,811所研制人员集智攻关,对电源系统产品采取全新设计。在太阳电池方面,研制人员采用了更高效的太阳能电池片,其光电转换效率为30%,完全满足了整星的功率需求;在储能电池方面,为了满足总体对电池轻量化、小型化和长寿命的要求,研制人员首次在北斗导航卫星上采用了高比能长寿命锂离子蓄电池,完全满足产品技术指标要求;在电源控制产品上,使用了更高变换效率的拓扑技术,提高功率质量比的同时降低发热量,保证了恶劣环境下的工作温度,满足了卫星长期在轨工作的需求。为了满足卫星减重的要求,研制人员通过小型化设计、无导线布局将卫星电源系统的均衡管理器高度集成化,重量减小50%,体积减小75%,为整星设计优化作出重要贡献。

06-23 18:43