衛星互聯網是空間信息網絡領域的戰略制高點,也是建設航天強國的決定性關鍵工程。面對當前大國博弈日益加劇的國際格局,如何高效、可靠、快速地推進衛星互聯網工程建設,已成為搶占未來空天戰略先機的核心任務。
在衛星系統中,能源系統是支撐各類星上載荷穩定運行的基礎保障。中國科學院沈陽自動化研究所空間自動化技術研究室勇挑重擔,面向國家重大需求,創新提出高可靠性太陽翼展開與驅動指向一體化技術,旨在突破衛星平臺在軌運行中對高結構剛度保持與高精度穩定對日指向的雙重挑戰,為整星提供持續、穩定、高效的能源供給。該技術不僅解決了傳統太陽翼系統在復雜工況下的性能瓶頸,還通過優化生產工藝與升級制造體系,顯著提升了航天產品的批量化研制能力,有力支撐了國家天基信息基礎設施的規模化建設。
該技術的研發面臨多重嚴峻挑戰:一是發射過程中劇烈振動、沖擊等復雜力學環境對結構完整性提出極高要求;二是空間高真空、強輻照等極端環境對材料與機構長期可靠性構成嚴峻考驗;三是需在嚴格限制發射質量的前提下實現高剛度結構設計,同時平衡機構系統復雜度與高可靠性之間的矛盾;四是電刷組件在長期服役條件下需兼顧低擾動指向精度與大功率電能傳輸能力,對壽命和穩定性提出極高要求。
針對上述難題,研究團隊采用輕量化高剛性復合材料構建太陽翼整體框架,在大幅降低結構質量的同時,顯著提升其在軌工作狀態下的剛度性能;創新性地實現太陽翼展開與驅動指向功能的一體化設計,驅動機構具備雙模式智能切換能力,既可主動驅動完成高裕度、高平穩性的展開過程,又可無縫轉入高精度指向作業模式,從而有效簡化系統架構、降低故障率并提升整體可靠性;在驅動指向環節,實現了高剛度太陽翼在極低擾動條件下的穩定對日定向,并確保大功率能源的高效、可靠傳輸。
依托該技術的工程化應用,通過工藝流程優化與智能制造體系升級,已成功支撐全年六批次四十二星的高效批產與密集發射,推動我國低軌衛星批量研制與快速組網能力實現跨越式躍升。所支撐建設的衛星互聯網工程將在通信、導航、遙感、應急響應及數字經濟等多個領域產生深遠影響,為國民經濟發展和國家空間安全提供堅實支撐,具有顯著的社會效益與戰略價值。


衛星互聯網工程是支撐國家經濟發展與空天安全的戰略基石。中國科學院沈陽自動化研究所空間自動化技術團隊深耕空間機構核心技術,錨定衛星能源系統這一“星上命脈”,面向極端空間環境與嚴苛的重量、剛度、穩定性約束,創新突破高可靠太陽翼展開與驅動指向一體化技術,實現從單星驗證到批量應用的重大跨越。該成果有力支撐了我國低軌衛星星座的高效組網,顯著提升航天器平臺自主保障能力,為織就“天網”、鑄就“國器”、加快建設航天強國提供了關鍵科技支撐。





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