立方星登場！時空道宇衛星家族再添一員

2020-09-26 時空道宇



繼GSP100平臺的時空道宇01/02星後，時空道宇衛星家族再添一位新成員，正式向市場推出立方體衛星GeeSAT-10(01)星。GeeSAT-10(01)星基於6U的立方體衛星平臺GSP10設計，具有可量產、大容量、高速率轉發等特點，該衛星平臺可適應通信、導航、遙感、科學等多種任務需求，並且具備星座組網業務運行能力。


(GeeSAT-10(01)星效果圖)


立方星是一種採用國際通用標準的低成本微納衛星，以「U」為單位，1U體積為10cm×10cm×10cm，一般有1U、2U、3U、6U以及12U、27U等大小。由於採用了通用化、模塊化、標準化的設計理念，使其具有研製成本低、功能密度大、技術成熟度高、研製周期短的特點。


(圖片來源：翱翔之星)


過去，立方星的主要用途聚焦在航天工程教育培訓以及技術演示驗證，是培養航天人才、進行航天工程培訓的重要途徑，目前立方星已經被廣泛用於對地遙感、數據採集以及新技術試驗等領域。


立方星產品/星座

深受國際領先航天公司的青睞


根據數據統計，截至2019年底，全球總計已發射超過1000顆立方星。


(圖片來源：planet)


目前，全球發射立方星最多的兩家公司是Planet公司和Spire Global公司，均達到了百顆以上。


Planet公司的「鴿群」星座由多顆低成本的3U立方星組成，提供3米解析度的全球遙感影像，可實現24小時內全球覆蓋能力。單顆衛星的重量約5公斤，設計壽命3年以上。


(圖片來源：planet)


Spire Global公司也採用了3U立方星進行組網，與Planet不同，它採集的是AIS、ADS-B、GNSS無線電掩星探測等數據，為不同的機構/組織提供相關領域的具體數據信息和服務。


除對地觀測領域外，2018年，兩顆叫「MarCO」的6U立方星與NASA「洞察」號火星探測器同行，為「洞察」號探測器著陸時提供中繼服務，敲開了立方星深空探測應用的大門，立方星的應用領域進一步拓展。


（圖片來自網絡）


隨著電子晶片集成化程度及處理能力的提升，立方星這樣的小身材亦具備了發揮大能量的基礎。目前時空道宇研發的立方星是一款可面向商業應用的通用化開放衛星平臺，通過搭配高容量存儲處理晶片及能源系統，可適配高頻遙感、全球飛機和船舶信息監測、全球精準氣象等多種載荷及應用需求。


立方星量產時代

時空道宇的「創新方案」


首先，高速數據傳輸能力，讓星座組網應用更高效。


時空道宇工程師們採用了太陽帆板和天線一體化設計的創新型方案，在提高天線能力的同時，極大地節省了體積。相比同等大小立方星，這樣的設計使數據傳輸速率從幾Mbps或者幾十Mbps，提升到200Mbps以上，相當於從3G、4G提升到5G的速度，衛星數據下載變得更加暢快。


對於用戶而言，衛星傳輸速度更快，則意味著佔用地面站的時間和次數更少，地面數據接收的花費減少，數據也能更快到達應用端，讓星座組網應用更加高效。



其次，創新能源穩定系統，讓載荷工作時長成倍躍升。


時空道宇的立方星採用了雙翼展開的6塊太陽電池帆板，整星如同一隻翱翔的雄鷹，並配備了自主研製的立方星帆板驅動機構，可以讓太陽帆板像向日葵一樣迎著太陽。


在超大面積的太陽帆板和帆板驅動機構的雙重加持下，時空道宇的立方星與其他同等大小立方星相比，不再是工作幾分鐘休息一小時的狀態，而是有了質的飛躍，可支持載荷工作時間成倍增加，達到長期穩定運行狀態。



不僅如此，自主攻堅設計，讓低成本和批量化生產成為現實。


時空道宇以顛覆性技術創新滿足超低成本和超高可靠性為設計要求，採用電磁解鎖方案，以無衝擊、無汙染、可重複利用等優點革新了傳統航天火工品解鎖方式；以新型低成本高比剛度超輕複合材料基板的形式，克服傳統蜂窩板體積大、成本高等缺陷，極大降低了衛星包絡和研發成本；採用新型帆板驅動機構設計，以極小的包絡體積實現了帆板跟蹤對日，提升了能源保障；採用帆板天線一體化設計，以平面反射陣天線形式實現高增益，成本也相較其他同等增益天線大幅降低。


GeeSAT-10(01)星搭載了多光譜相機和GNSS掩星探測載荷，將幫助探索多光譜遙感應用和精準氣象應用，拓展和完善時空道宇航天信息與應用服務生態。


通過這顆星，時空道宇將不僅對新技術、新產品進行在軌驗證，未來將實現該立方星平臺的快速批量生產、承接星座組網任務。



一直以來，業界都有著這樣的聲音，認為立方星是「玩具」，只能用於科學試驗和教育，並不能大規模商業化應用。


時空道宇從成立之初就充分研判立方星在未來商業航天領域的重大意義與價值，開展立方星的設計與研製，圍繞商業化應用目標，以創新技術革新了以往立方星能源差、數據傳輸慢、無法滿足長期穩定運行等問題，打造國內首款可批量化生產、長期穩定工作、快速組網應用的硬核立方星產品。


基於GeeSAT-10(01)星的通用化、標準化、模塊化設計，時空道宇在未來將實現立方星的批量生產，通過一箭多星的方式，可以快速實現在軌星座布局。在軌期間，依靠其穩定運行、高效傳輸的平臺能力，可在高頻遙感、全球飛機和船舶信息監測、全球精準氣象等領域實現快速組網應用，推動立方星向「量產時代」邁進，加快衛星商業應用產業化發展。


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