《西安光机所星载光交换技术成功在轨验证》

  • 来源专题:光电信息技术
  • 编译者: 王靖娴
  • 发布时间:2024-03-01
  •     2023年8月,“西光壹号”系列一箭五星在酒泉卫星发射中心搭乘“谷神星一号”遥七运载火箭发射升空,中国科学院西安光学精密机械研究所自主研发的星载光交换机作为重要载荷之一搭载升空,开展国内首次高速光交换技术的空间验证工作。

        2023年10月,载荷顺利开机,多项技术验证试验按期正常进行。地面测试结果表明:星载光交换机各项功能正常,高光谱图像信息完整,下传地面解析后达到 “零误码”“零丢包”水平,实现全部既定目标,高速光交换技术在轨试验取得圆满成功。

        搭建覆盖全球的空间大容量光网络,是未来实现海量用户信息互联共享的必由之路。星载光交换技术突破传统技术壁垒,在光域直接将光信号进行交换处理,无需“光/电”“电/光”转换,有效解决了电交换处理存在的“电子速率瓶颈”问题,具有网络资源配置智能动态、通信体制与协议透明、组网扩展灵活、功耗低等优势,是空间海量数据分配、转发等处理的核心技术。此次试验成功,是继2022年5月20日实现星间激光通信技术在轨验证之后,西安光机所高速空间激光通信领域体系化发展取得的又一重要星上应用。

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    • 来源专题:空间引力波探测领域
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2021-03-17
    • 由于引力波信号极其微弱,给空间引力波探测任务带来了极大的技术挑战,很多技术指标要求比现有水平高出好几个量级,因此在技术上难以一步到位,必须循序渐进、分步实施,需要通过技术试验卫星验证相关技术,待相关关键技术取得突破以后,再去研制能够在空间探测到引力波的卫星系统。为了 LISA 计划的顺利实施,欧洲历时 10 年研制了 LISA 探路者(LISA Pathfinder)技术验证星,于 2015 年 12 月成功发射,进入到绕日地 L2 点运行的轨道上完成了各项技术试验验证任务,开启了人类空间引力波探测的序幕,为 LISA项目的立项及工程研制提供了有力的支撑。国内的“太极”计划也安排了太极一号试验星的研制,并于 2019年 8 月发射入轨开展了相关技术试验。因此,对关键技术进行在轨验证是空间引力波探测计划实施不可或缺的一个重要环节。 对于应用于航天器上的精密测量技术,地面上的干扰因素比较多,尽管我们通过间接的测试加上一些仿真分析能够对相关指标做出一定的评价,但只有到轨道真实环境中才能得到更好的验证,这也是研制天琴一号卫星的初衷。天琴一号卫星担负的就是对空间引力波探测部分关键技术进行验证的使命,由中山大学、航天东方红卫星有限公司和华中科技大学联合论证提出,并于 2018 年 10 月获得了国家航天局的立项支持。天琴一号是“天琴”引力波探测计划技术试验验证的第一步,目的是构建空间高精度惯性基准,对无拖曳控制等空间引力波探测共性关键技术开展在轨验证。为达到这个目标,天琴一号卫星配置了高精度的惯性传感器和微牛级连续可调的推进系统,作为无拖曳控制系统的敏感器和执行机构,同时通过高稳定的温度控制、精准的质心控制,为无拖曳控制提供良好的环境保障。 天琴一号卫星是一颗低成本、短周期的微纳卫星,整星质量只有 103kg,采用搭载方式发射。卫星的平台电子产品基于航天东方红卫星有限公司经过多次在轨飞行验证的微纳卫星产品研制,根据任务需求进行一些适应性修改,在确保质量的前提下实现了短周期和低成本的目标;试验载荷则按照在轨试验任务目标,基于前期关键技术攻关成果和承研单位在相关领域多年的技术积累研制,也有效降低了研制风险。天琴一号卫星项目较好地实现了技术、成本、周期等方面的统筹兼顾,达到了预期的关键技术验证目的的同时,做到了既快又省。对于 1 颗 100kg 量级的微小卫星,又是搭载发射,各方面的约束条件比较苛刻,还不能有活动部件,给卫星设计和在轨试验都带来了很多难题。在研制过程中,项目团队根据任务的特殊性,平台和试验载荷一体化设计,不断优化卫星方案和在轨试验模式,以较小的代价获取了尽可能多的试验数据和成果,实现了较高的效费比。
  • 《安光所成功完成风云三号D星首次辐射校正场在轨“体检” 》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2018-10-12
    •         4月中旬至6月底,安光所承担的“风云三号02批地面应用系统工程大型试验系统——辐射定标和真实性检验外场试验项目”在敦煌国家辐射校正场开展了第一次试验,6月28日该项目在北京通过了国家卫星气象中心组织的评审验收,这也标志着风云三号D星完成了首次辐射校正场在轨“体检”。   本次试验是风云三号D星发射后的首次在轨同步定标与真实性检验试验,除了进行卫星同步状态下的地表和大气观测,还开展了无人机观测、激光雷达观测、偏振BRDF测量等新技术测量,获得了国家辐射校正场迄今最为丰富的同步观测数据,为在轨定标检测精度的进一步提升奠定了技术基础。   值得一提的是,安光所还研发了一整套设备为风云三号D星“自动体检”。本次试验开展了一直持续至风云三号D星在轨末期的自动化定标,拟提供不少于三年的可见至短波红外波段高频次辐射定标。近年来,安光所研发的自动化定标技术逐步成熟,研制的太阳光度计、对地辐射计、光谱辐照度仪等5套设备在敦煌辐射校正场长期无人值守观测,只要天气情况良好就可以实施过顶卫星定标,后方处理软件平台接收远程数据准实时处理、推送卫星定标系数。   另外,该项目是国内组织开展的卫星在轨测试新模式,国家卫星气象中心作为用户方将业务化的在轨定标与真实性检验测试任务全部委托安光所完成。安光所独立承担方案设计、同步观测、定标处理与校验等,为风云三号D星提供全寿命的在轨性能测试,以支持其业务化运行。该项目的顺利开展将为国内卫星在轨定标检测的实施提供新思路。   -----   背景资料:风云三号D星是中国第二代极轨气象卫星,星上装载了10台套先进的遥感仪器,于2017年11月15日在太原卫星发射中心成功发射,可实现全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感,经在轨测试后投入业务运行,成为中国低轨道下午观测的主业务卫星,与2013年9月发射的风云三号C星共同组网,进一步提高大气探测精度,增强温室气体监测、空间环境综合探测和气象遥感探测能力,促进气象卫星综合应用水平的提升,为促进生态文明建设、国家综合防灾减灾和“一带一路”建设等提供重要支撑。风云三号D星的发射使中国成为世界上在轨气象卫星数量最多、种类最全的国家。