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6高功率卫星,国防科技信息网

劳拉太空系统公司已获得为天狼星卫星无线电公司建造“天狼星”FM-6卫星的合同。这是劳拉太空系统公司2007年获得的第4颗商业卫星建造合同。“天狼星”FM-6卫星设计基于劳拉太空系统公司的1300太空验证平台,其灵活性可适用于多种用途及技术改进。“天狼星”FM-6卫星将携带一个X波段上行链路载荷和一个S波段下行链路载荷。这颗寿命末期功率可达20千瓦的卫星,将是所建功率最强大的卫星之一。“天狼星”FM-6是一颗新型的高功率卫星,将在高倾角椭圆轨道上运行。该卫星这颗卫星也是劳拉太空系统公司建造的第6颗“天狼星”编队卫星。它将提供的功率几乎是现有“天狼星”在轨卫星的双倍,它将继续为“天狼星”注册用户改善服务。新卫星预计于2010年完成建造,使用寿命超过15年。目前,天狼星公司尚未宣布该卫星的发射服务供应商。劳拉太空系统公司建造的“天狼星”卫星编队包括3颗在轨运行卫星和一颗目前在库存的地面备份卫星。第5颗卫星目前正在建造中,预计于2008年晚些时候发射进入地球同步轨道,届时将可提供增强的性能和额外的备用能力。

【据澳大利亚《每日航天》网站2006年6月9日报道】美国天狼星卫星无线电公司已选择劳拉太空系统公司为其建造用于卫星无线电业务的新一代大功率“天狼星”FM-5卫星。

2010年,世界卫星技术在侦察、通信、导航等领域都取得了若干成绩。具体如下:

“天狼星”FM-5预计于2008年第四季度完成建造,卫星将携带一个X波段上行链路和S波段下行链路有效载荷。该卫星将成为迄今所造功率最大的卫星之一,使用寿命结束时的功率还可达20多千瓦。

一、侦察卫星

“天狼星”FM-5是基于劳拉太空系统公司的1300平台建造完成,使用寿命长达15年。卫星将携带一批技术设备,包括一个9米可展开式反射器,该反射器可向先进的小型装置进行高密度传输。

1.美国

这颗卫星以及尚未发射的“天狼星”FM-4卫星将与其它三颗在轨运行的“天狼星”卫星共同提供服务。

首颗天基红外系统卫星完成系统测试 截至2010年10月,高轨天基红外系统的首颗地球静止轨道卫星已完成整星的所有测试,预计于2011年4月底发射。目前,第二颗地球静止轨道卫星已经完成集成,将进行第二阶段基线综合系统测试以及环境试验,并计划于2012年发射;后续生产项目的2颗卫星也完成了关键设计评审;已发射的2个大椭圆载荷已获得技术情报任务的运行许可。

太空跟踪与监视系统完成多次试验 2010年,太空跟踪与监视系统的2颗演示卫星完成多次跟踪与探测试验,包括对多型导弹的追踪、对在轨卫星的追踪与观测、和对激光源的探测等,取得了重大进展。太空跟踪与监视系统演示卫星是美国导弹防御传感器的风险降低项目。卫星于2009年发射,其有效载荷包括2台传感器,分别是单轴短波红外传感器和双轴万向架红外/可见光传感器。导弹防御局计划在2014年进行在轨演示其后继系统,即持续跟踪与监视系统。

时间 事件
6月6日 卫星探测并追踪了由美国导弹防御局发射的拦截器。卫星追踪了两级陆基拦截器的飞行过程,并向地面站中继了数据。
6月16日 卫星完美地探测并追踪了由美国空军发射的“民兵”洲际弹道导弹。
6月28日 卫星在一次拦截试验中观测了靶弹发射,靶弹也是“末段高空区域防御”导弹试验的的一部分。
7月19日 一颗卫星上的跟踪传感器利用多种红外波段跟踪探测并跟踪到国家海洋与大气管理局卫星NOAA-17,并且观看到大部分交会情况。
7月23日 一颗卫星上的获取传感器探测到来自科特兰空军基地星火光学靶场的一束陆基激光源。当卫星经由基地上空时,转由跟踪传感器跟踪目标。
10月6日 两颗卫星观测了 “宙斯盾”试验。利用星上跟踪感应器观测推进器熄火全过程,在推进结束后的中段继续较好地观测燃料耗尽的导弹,并将跟踪数据传送到地面试验室。
12月 2颗演示卫星完成传感器校准试验,成功进行了多次导弹发射与飞行过程跟踪测试。

新型秘密侦察卫星成功发射2010年9月和11月,美国国家侦察办公室相继发射了2颗秘密卫星,即NROL-41和NROL-32。两颗卫星分别使用“宇宙神”-5火箭和“德尔它”-4火箭发射,美国方面至今没有透露卫星的具体信息。

2、俄罗斯

2010年俄罗斯发射了2颗“宇宙”系列卫星。“宇宙”-2462是新一颗“琥珀/钴”-M光学侦察卫星,其轨道高度为180千米×350千米,已于2010年7月结束任务并安全返回。“宇宙”-2469是1颗部署在大椭圆轨道的“眼睛”(US-KS/Oko)导弹预警卫星,卫星将加入“眼睛”卫星星座,与两颗正在运行的卫星一同工作,3颗导弹预警卫星均处于大椭圆轨道,将在2011年部署1颗“眼睛”或者“预报”地球静止轨道卫星。俄罗斯正致力于研究新型天基预警系统,即EKS。不过航天部队表示,最早要到2011年-2012年才能开始飞行测试。

3.意大利

2010年11月,意大利第四颗“地中海盆地小卫星星座”(COSMO-SkyMed)卫星顺利发射入轨。“地中海盆地小卫星星座”是由4颗X波段合成孔径雷达卫星组成的军民两用成像系统,侧重于对地中海国家的领土监视、地图测绘以及海岸线侵蚀、海洋污染、农业/林业资源等评估等。

4.印度

2010年7月,印度“制图星”-2B(Cartosat-2B)卫星从印度东海岸斯里赫里戈达岛(Sriharikota)顺利发射,并进入高度为630千米的太阳同步轨道。“制图星”-2B卫星是印度第二颗军用侦察卫星,重访周期为4 ~ 5天。该卫星采用了与“制图星”-2A卫星相同的平台,但地面分辨率可达到0.8米。

5.以色列

2010年6月,以色列“地平线”-9卫星搭乘“沙维特”运载火箭成功发射,并最终进入346.4千米×590.5千米的近地轨道。“地平线”-9卫星由以色列航空航天工业公司研制。卫星质量为294千克,任务周期为10年。其全色光学成像系统由埃尔比特光电系统公司研制,在高度为600千米轨道的地面分辨率可达到0.5米。目前,以色列有5颗成像卫星在轨运行,包括3颗“地平线”系列卫星和2颗商业成像卫星(即EROS-A/-B)。

二、通信卫星

1.美国

首颗先进极高频卫星的轨道转移故障导致部署时间推迟

2010年8月,首颗先进极高频卫星从范登堡空军基地顺利发射并进入近地点230千米、远地点50000千米的转移轨道。但由于远地点发动机无法正常启动,AEHF-1卫星将采用较小推力的发动机将近地点高度逐渐提升至19000千米,随后采用氙离子推进器进行轨道圆化,并最终到达地球静止轨道。这颗卫星的轨道转移过程将持续到2011年7月 ~ 8月。目前,AEHF第二颗卫星已经在完成扩展数据率的预发射验证后转入储存状态,第三颗卫星正在进行整星热真空测试。

移动用户目标系统得到稳步发展截至2010年6月,首颗移动用户目标系统卫星已经完成一系列关键测试。移动用户目标系统由5颗卫星组成,可提供10倍于现役特高频后继星系统的通信链路。

第三颗宽带全球卫星通信系统卫星进入服务状态2010年6月,第三颗宽带全球卫星通信系统卫星已经由美国战略司令部进行指挥与控制。这颗卫星部署在大西洋上空,并与前两颗卫星共同实现了全球覆盖(除美国中部地区以外)。宽带全球卫星通信系统是美国新一代军用宽带通信卫星,可提供全球X波段、Ka波段及跨波段通信。目前,美国已经部署了3颗Block I型卫星。而3颗Block II型卫星预计在2012 ~ 2013年相继发射。由于美军的全球部署对宽带通信的高度需求,美国空军表示需要多达12颗WGS卫星。美国空军已经与波音公司在2010年8月签署了WGS-7卫星的采购合同(价值1.82亿美元)。

美国加强与盟国的军事通信卫星合作2010年4月,美国和澳大利亚签署了军事卫星通信能力共享协议。根据协议,美国和澳大利亚将共享太平洋和印度洋地区的移动战术通信卫星能力,即澳大利亚可以利用美国移动用户目标系统覆盖太平洋地区的特高频链路,而美国将可以访问澳大利亚在IS-22卫星上的特高频载荷。此外,美国WGS-9卫星可能采取类似于WGS-6卫星的合作模式。

2.俄罗斯

2010年1月 ~ 9月,俄罗斯相继发射了3颗军用通信卫星,即“彩虹”-1M2(Raduga-1M2)卫星和“宇宙”-2467/-2468(Cosmos-2467/-2468)卫星。其中,“彩虹”-1M2是第二颗“彩虹”-1M型军用通信中继卫星,由“质子号”-M运载火箭直接送入地球同步轨道。这颗卫星搭载了多个厘米波段和分米波段的转发器,设计寿命为5年。“宇宙”-2467/2468分别是“箭”-3卫星和“箭”-3M(Strela-3M)卫星部署在高度1500千米、倾角82.5度圆轨道。

3.欧洲

德国独立的军用通信卫星系统已提供服务2010年7月,德国第二颗“联邦国防军通信卫星”(COMSATBw-2)已交付德国军方,从而与2009年发射的首颗卫星形成了德国独立的军用通信卫星系统。这两颗卫星分别部署在东经13.2度和东经63度,配置了相同的通信有效载荷即4个超高频转发器和5个特高频转发器,设计寿命为15年。“联邦国防军通信卫星”系统由军事卫星服务公司管理并提供服务。

英国“天网”-5军用通信卫星系统获扩展2010年3月,英国国防部宣布将扩展与范例安全通信公司之间的“天网”-5系列军用卫星通信服务合同,即增加“天网”-5D卫星,并将合同期限从2020年延长至2022年。“天网”-5D卫星采用阿斯特里姆公司E-3000LX平台,计划于2013年发射。

三、导航卫星

1.美国GPS系统

2010年,美国GPS系统发展取得多项进展。

2010年5月,首颗GPS-2F卫星(编号为SVN-62)成功发射。经过3个月测试,SVN-62卫星进入服务状态,从而使GPS系统的在轨卫星数量达到32颗(包括处于维护状态的1颗GPS-2RM卫星)。与GPS-2R/-2RM卫星相比,GPS-2F卫星在提高定位与授时精度的同时,增强了实现自主运行的星间链路以及在轨软件升级能力,并增加了L5C新型民用信号。但由于星载核探测载荷的交叉链路故障,原计划在2010年11月发射的第二颗GPS-2F卫星将延迟发射。

截至2010年8月,美国下一代GPS系统已完成了项目关键设计评审,将进入生产阶段。GPS-3系统的研制分为三个阶段(GPS-3A/-3B/-3C),将进一步通过改善信号精确度和信号功率提高系统的定位与授时精度以及抗干扰能力,并增加可与其他卫星导航系统互操作的L1C信号。首颗GPS-3A卫星计划于2014年发射。此外,洛克希德·马丁公司在2010年6月完成了第二阶段GPS-3B卫星的系统需求评审。

2010年9月~ 11月,美国GPS系统先进控制段相继进行了综合基线评审和软件特别评审。其中,软件特别评审分析了先进控制段的软件架构、运行概念以及控制段、主要任务与接口的性能需求。

2.俄罗斯 “格洛纳斯”系统

2010年俄罗斯原计划发射10颗“格洛纳斯”卫星,包括3组9颗改进型“格洛纳斯”卫星(即GLONASS-M)以及1颗新型卫星(即GLONASS-K)。但由于12月5日三颗“格洛纳斯”-M卫星未能进入轨道,加速建设“格洛纳斯”系统的愿望受挫,新一代“格洛纳斯”-K卫星的发射也已经推迟至2011年。目前俄罗斯共有26颗在轨“格洛纳斯”卫星系统,但其中只有20颗处于工作状态。

GLONASS-M卫星的质量为1360千克,设计寿命为7年;GLONASS-K卫星的质量为750千克,设计寿命为10 ~ 12年,并在L3波段首次增加了与GPS系统等兼容的码分多址信号。印度和俄罗斯在2010年12月21日签署了一份关于共享高精度格洛纳斯信号的协议,根据协议,今后印度将于俄罗斯在防务和民用领域共享“格洛纳斯”系统信号。

3.欧洲“伽利略”系统及卫星导航增强系统

2010年10月,欧盟已经签署了伽利略卫星导航系统的4项任务合同,分别是系统支持服务、首批卫星、发射服务和系统运营服务。伽利略系统计划于2014年实现16颗卫星的初始运行能力,并提供开放式服务、搜索与营救服务和加密的公共管理服务。其首批14颗卫星由德国不莱梅高技术公司和英国萨里卫星技术公司共同研制。目前,伽利略系统的4颗在轨验证卫星正在进行集成和测试,将延迟到2011年发射。

2010年1月,欧洲委员会授予SES公司第二个导航载荷搭载合同,即在“阿斯特拉”-5B卫星上搭载欧洲静地轨道导航覆盖服务系统的L波段导航载荷。“阿斯特拉”-5B卫星是SES公司的商业通信卫星,将定位在东经31.5度。首个导航载荷将搭载于“天狼星”-5卫星(定位在东经5度,计划于2011年发射)。欧洲静地轨道导航覆盖服务将运行至2029年或者至伽利略系统具备完全运行能力,目前由国际海事卫星和“阿特米斯”数据中继卫星提供。

4、日本利用准天顶卫星系统提高GPS系统可用性

2010年9月,日本“准天顶”导航系统首颗卫星“指路”号成功进入轨道。作为GPS的一个辅助和增强系统,准天顶卫星导航系统有望提高日本及其周边的GPS定位的性能,构筑准天顶卫星导航系统是日本整个卫星导航计划中的第一步。到10月,日本已经开始以额定的全功率传输信号,并确认地面系统完全接收了这些信号。“准天顶卫星”系统由3颗在距地面约3.6万公里的圆形轨道上运的卫星组成。该系统使得为日本近百分之百的区域提供高精度的卫星定位服务成为可能。系统预计耗资约14.5亿美元,其中民间企业承担约6.8亿美元。

四、气象卫星

1.美国

国家极轨运行环境卫星系统被拆分

2010年2月,美国政府宣布取消国家极轨运行环境卫星系统,并将下一代极轨气象卫星系统分解为两个系统,即国防天气卫星系统和联合极轨卫星系统。国防气象卫星系统由美国空军负责,并由诺斯罗普·格鲁曼公司作为主承包商。首批2颗卫星将包括国家极轨运行环境卫星系统的可见光/红外成像辐射计和空间环境监测传感器。联合极轨卫星系统是国家航空航天局和国家海洋与大气管理局负责的民用天气与气候测量系统。首颗联合极轨卫星将与预备项目卫星采用相同的平台和载荷,并预计于2014年发射。目前,国家航空航天局已经分别向鲍尔宇航公司、ITT公司和雷神公司授出了相关的研制合同。

预备项目卫星通过整星预先环境评估 截至2010年9月,原国家极轨运行环境卫星系统的预备项目卫星已经完成了全部5个有效载荷与卫星平台的集成,并通过了整星的预先环境评估。在2011年10月发射前,预备项目卫星将进行一系列环境试验,包括振动、声学、震动、电磁接口与兼容性以及热真空试验等。

2.美国完成新一颗静地环境业务卫星的在轨测试

2010年9月,最新一颗静地环境业务卫星GOES-15完成在轨测试并已交付运行。GOES-15卫星于2010年3月发射,是静地环境业务卫星N系列的最后一颗卫星。静地环境业务卫星是美国国家海洋与大气局管理的民用地球静止轨道气象卫星项目,主要用于天气预报和对飓风等自然灾害的监视。目前在轨运行的卫星为5颗。此外,洛克希德·马丁公司正在研制的下一代静地环境业务卫星已经完成主要有效载荷的关键设计评审,首颗卫星预计在2015年1月发射。

3.欧洲气象卫星组织通过第三代气象卫星研制计划

2010年6月,欧洲气象卫星组织正式通过了第三代气象卫星的研制计划。第三代气象卫星系统由6颗卫星组成,包括4颗成像卫星和2颗配置有大气声呐的卫星。其首颗卫星计划于2016年发射。该项目主承包商为泰勒斯·阿莱尼亚航天公司。

五、测地卫星

1.美国

下一代商业成像卫星将进一步提高地面分辨率

2010年8月,美国国家地理空间情报局签署了为期10年价值73亿美元的“增强视野”(Enhanced View)合同。地球眼公司和数字全球公司分别获得38亿美元和35.5亿美元,将研制和运行下一代高分辨率商业成像卫星,包括“地球之眼”-2/-3(GeoEye-2/-3)和“世界观测”-3(WorldView-3)。洛克希德·马丁公司负责研制“地球之眼”-2卫星,计划于2012年发射,其地面分辨率将达到0.33米。鲍尔宇航公司负责研制“世界之眼”-3卫星,计划于2014年发射。

“地球星”后继系统将延续美国海军全球海洋高度测量任务2010年4月,鲍尔宇航公司获得美国海军空间与海上作战司令部的“地球星后继系统”-2卫星研制合同。其有效载荷为双频雷达高度计,可以表征全球海洋状况和战术战场空间,并通过缩短数据响应时间具备增强型抗射频干涉能力。“地球星后继系统”-2卫星计划于2014年发射。

2.德国

2010年6月,德国“陆地合成孔径雷达-数字高程模型”卫星成功发射,并进入高度为514千米的太阳同步轨道。这颗卫星将与在轨的“陆地合成孔径雷达”(TerraSAR-X)卫星组成双星雷达干涉系统,通过编队飞行获取全球陆地的精确数字高程模型,可用于全球环境与安全监测计划和全球综合地球观测系统等。其地面分辨率和垂直精度可分别达到12米和2米。

3.欧空局

2010年3月,欧空局分别签署了3颗“哨兵”系列卫星的研制合同,即泰勒斯·阿莱尼亚航天公司负责研制“哨兵”-1B/-3B卫星,阿斯特里姆公司负责研制“哨兵”-2B卫星。“哨兵”系列卫星是欧洲全球环境与安全监视系统的重要组成部分,包括5个由A星和B星组成的星座。

六、微小卫星

1.美国

首颗快速空间响应系统卫星完成系统集成

2010年10月,快速空间响应系统办公室的首颗卫星,即ORS-1已完成有效载荷与平台的系统集成,并于12月进入了极端环境试验。卫星计划于2011年4月发射。这颗卫星将通过多光谱图像为美国中央司令部(USCENTCOM)在阿富汗和伊拉克等地区的军事行动提供情报、监视与侦察能力的支持。其多光谱成像仪采用U-2高空侦察机SYERS-2光学成像系统的改进型,空间分辨率可达到1米,而卫星平台则沿用“战术星”-3卫星的空间响应模块化平台,并增加了1个推进系统。

“太空试验计划”-S26任务多颗微小卫星验证新技术 11月,“米诺陶”-4火箭发射STP-S26任务,其中包括支持及时响应型太空的首个标准接口飞行器“空间试验项目卫星”-2;计划部署一颗独立自由飞行立方体卫星的 “快速、经济可承受科技卫星”,该卫星在太空中实施了“纳帆”试验,但试验未能成功;美国空军学院的“猎鹰卫星”-5(FalconSat-5)航天器;以及“推力、相对导航、姿态与交叉链路自主编队飞行器”卫星。

F6系统寻求技术载荷搭载卫星2010年4月,美国国防预先研究计划局发布寻求F6项目技术载荷搭载卫星的需求。该技术载荷采用S波段接收机,质量为12千克 ~ 18千克,功率为300瓦。F6分离模块航天器可通过无线交叉链路形成“虚拟卫星”。除搭载卫星外,轨道科学公司与喷气动力实验室和IBM公司正在联合进行3颗F6系统专用卫星的设计,将分别用于有效载荷处理、数据存储以及持续地面宽带通信。这3颗卫星计划在2014年进行在轨试验,包括半自主星簇重构、在轨结构共享和防御性散射与重聚机动等。

美国陆军首颗纳卫星发射 2010年12月,美国陆军“太空与导弹防御司令部-作战纳卫星效果”项目拿卫星作为“猎鹰”-9运载火箭的次级载荷发射入轨。此次首飞的主要目标是接收来自地面发射器的数据,并将这些数据中继到地面站。这次技术演示验证的目的是:建造一批相同的卫星,将它们一起部署在低地球轨道,进行增强型战术通信能力仿真,评估纳卫星性能。

2.瑞典

2010年6月,瑞典“棱镜”卫星从俄罗斯亚斯内航天发射场发射入轨。“棱镜”卫星即“原型研究设备和空间任务技术改进”任务,包括2颗小卫星,即主星“明戈”和目标星“探戈”,质量分别为140千克和10千克。“棱镜”卫星由瑞典、德国、法国和丹麦等国家研制。在10个月的试验期间,这2颗小卫星将利用实时差分GPS系统、射频测量系统和可视传感器等传感器进行自主编队飞行、交会与接近操作(相对距离保持1厘米,相对姿态保持1度)等在轨演示验证。(中国航天工程咨询中心 陈建光)

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