新平臺:實現對地球24小時“凝視”
今后,在長達7年的設計壽命期間,風云四號將接替風云二號“上崗”,成為全球對地觀測業務衛星序列的重要一員。每天24小時、共計2555天的“執勤”期間,不能有絲毫差錯,更不能“因病請假”,這對衛星“身體素質”提出了極高的穩定性與可靠性要求。
中國航天科技集團八院科研團隊專門為風云四號“量身定制”了一個角秒級測量和控制精度的高軌三軸穩定衛星平臺——SAST5000平臺,平臺采用六面柱體構型、單太陽翼、三軸穩定控制方案,并采用了雙總線體制、高性能AOS技術、大功率電源、整星防靜電技術、整星防污染技術等一系列關鍵技術,可實現對地球24小時“凝視”。
太陽電池翼是衛星的關鍵部位之一。傳統衛星的太陽翼都是雙翼構型,分布在衛星的兩側,好像兩只展開的“翅膀”。風云四號卻只有一側裝有太陽翼,研究團隊專門設計了一款“T”構型的太陽翼,大大縮短了太陽翼質心與衛星的距離。一旦太陽翼發生晃動或抖動,對衛星的干擾將大大減少。
風云四號上的數管計算機和數據處理器,是衛星數據管理和數據處理的核心部件,相當于整顆衛星的“心臟”,一刻也不能停頓。而風云四號衛星載荷成像精度高、數據量大,如何確保數據處理器、數傳系統高速穩定運行,且能靈活配置數據路由,將大量數據及時傳回地面,在關鍵時刻不“卡殼”,也是研制團隊面臨的一大難題。
通過不斷討論、驗證,最終采用了SpaceWire和高低速總線相結合的模式,突破了靜止軌道氣象衛星大數據量傳輸的瓶頸。同時采用了嚴格的空間防靜電設計、光學部件的防污染設計、多活動部件的可靠性與壽命設計等,大大提高了衛星的“身體素質”。