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工程试验卫星-7

日本宇宙事业开发集团(National Space Development Agency of Japan,NASDA)为了获取空间机器人技术和交会对接技术制定了ETS-VII的研制计划,工程试验卫星-7(ETS-7)是东芝公司生产的一颗在轨专门完成交会对接 、空间机器人技术试验的先进卫星。
ETS-7计划于1992年4月开始方案设计,1994年秋转入正样,1995年秋完成正样,10月进入总装;1996年秋进入综合测试,1997年11月发射。原计划工作一年半,但实际上一直工作到1999年11月,为日本的研究人员提供了大量的试验机会。

工程试验卫星-7基本信息

工程试验卫星-7工作原理

ETS一Ⅶ由进行RVD试验的主动跟踪卫星和靶卫星这两颗卫星组成。主动跟踪卫星与靶卫星分离后,在达到最大相对距离30~50km时,用GPS接收机和光学敏感器(交会雷达、转向敏感器)进行高精度相对接近,在安全的速度下对接。

为了进行RBT试验,搭载了(远距离操纵型)遥控型机械臂,进行机械臂动作和卫星姿态控制系统的协调控制试验;用控制台进行各种远距离操纵试验;用轨道替换单元(ORU)进行轨道上的仪器交换;推进剂补给模拟试验等。此外,这些技术试验的地面控制经由数据中继卫星(COMET)S进行,从中掌握如何通过数据中继卫星传输,进行轨道上作业的应用技术。

ETS-VII遥操作系统由星上机器人系统和地面控制系统组成。星上机器人系统主要包括机器人手臂、视觉系统、星上机器人控制系统以及包括ORU、任务版、目标卫星操作工具(TSTL)等在内的机器人手臂载荷等几个组成部分。而地面操作系统通过数据中继卫星的通信链路远程遥操作机械臂。ETS-VII机器人系统有两种远程控制模式:一是非间隔命令的远程编程模式;二是利用时间间隔命令的远程操作模式。

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工程试验卫星-7造价信息

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工程试验卫星-7关键技术

ETS-VII要完成自主交会对接任务,导航制导技术十分重要。ETS-VII有3中导航方式,每种方式的选择根据两星之间的距离而定:当两星距离在2m以内时,安装在追踪星上的相机敏感器测量两星相对位置和位姿;在2-500m时,采用激光雷达测量两星的相对位置和位姿;大于500m时,采用GPS接收机测量两星的相对位置和速度。追踪星接近目标星的轨迹由星上计算机根据测量数据计算得到。

ETS一Ⅶ卫星交会对接技术可归纳为下列四类:

(a)交会对接部件技术:检验为执行ETS一Ⅶ卫星交会对接任务的部件设计的正确性,例如制导和控制计算机(GCC)、逼近摄像敏感器PXS、交会激光雷达RVR、GPS接收机以及对接机构DM等;

(b)交会对接制导、导航和控制技术(GNC):检验GNC系统功能,包括RVD系统软件的功能;

(c)交会对接飞行管理和运行操作技术:检验交会对接运行操作系统,包括星载系统和地面系统以及远距离操纵的能力;

(d)先进交会对接技术:演示先进摄像敏感器等等。

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工程试验卫星-7研制背景

在21世纪初期,α国际空间站和先进的空间平台/航天器将被发射入轨。NASDA目前正在研究无人有翼往返运输系统HOPE以及与SS共轨的空间平台。HOPE将是日本航天史上第一个可重复使用的空间运输系统。为了实现这些空间计划,必须开发一些先进的航天技术,例如RVD技术以及利用空间机器人的在轨服务技术等,NASDA筑波空间中心已经针对这些关键技术进行了研究。

RVD技术是开发空间平台、轨道服务器(OSV),JEM后勤服务器、HOPE以及月球探测器等空间设施的先决条件,这些空间设施可进行各种不同的空间活动,诸如:航天器在轨修复、原料、消耗品和设备的补给和交换等。通过HOPE为SS提供后勤支持的任务必须在2l世纪初期实现,HOPERVD的特点是由无人航天器向载人航天器SS实现交会对接。

上述领域的研究工作起动于70年代初期,针对ETS一ⅣRVD系统的基础性研究工作已在1992年到1993年间完成。ETS—VIIRVD试验计划是NASDA的第一次在轨验证试验,被认为是NASDA开发RVD技术的第一步曲。ETS—VII卫星将于1997年采用H一Ⅱ火箭发射到观测热带雨林(TRMM)的工作轨道,其目的在于发展高度自动的RVD技术和空间遥操作机器人技术。

日本的一些研究机构均参加ETS一Ⅶ卫星的研制,参加的机构及其试验仪器如下:

①高性能机械臂(通产省电子技术综合研究所)

②天线组合机构(通信综合研究所)

③析架结构(航空宇宙研究所)

ETS-7空间飞行试验有三项内容:(1)自主自动空间交会对接飞行试验(RVD);(2)空间机器人技术试验(RBT);(3)通过教据中继卫星对多星测控。

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工程试验卫星-7常见问题

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工程试验卫星-7组成和轨道

ETS-VII由东芝公司生产,总质量3.0t,其中追踪卫星2.5t,目标卫星0.5t。用H-2火箭把“热带降雨观测卫星”(TRMM)和ETV-VII采用一箭双星发射方式送到高350km、倾角35°的圆轨道,然后,ETV-VII通过星载变轨发动机进入550km圆轨道,追踪星与目标星分离。

跟踪星采用已成功发射的“先进地球观测卫星”(ADEOS)所采用的高精度零动量三轴姿态控制方式,在稳态运行的全过程一直保持高精度三轴姿态控制,确保在每23小时内(15个轨道周期)完成1次RVD以及顺利地完成空间遥控操作机器人(RBT)试验。

目标星也是采用三轴控制,在RVD试验中可保证目标星在自由飞行过程中指向地球,提供满足试验所需的环境。

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工程试验卫星-7性能参数

发射时间:1997年11月

运载火箭:H-2(和热带雨林观测卫星一起发射)

轨道:高度550千米,倾角35°的圆轨道

发射重量:总重3.0吨,其中跟踪星2.5吨,目标星0.5吨

发电能力:跟踪星2.4千瓦,目标星0.6千瓦

主要飞行任务:RVD技术试验和空间机器人技术试验

运行方式:利用1997年发射的“通信广播试验卫星”(COMETS)进行数据中继(S波段)

通信数据处理系统:跟踪星:采用S波段高增益、全向天线和USB全向天线;目标星:采用S波段和USB全向天线;跟踪星和目标星之间:采用S波段报文分组数据处理 CU-RIU数据处理系统

电源盒太阳电池帆板系统:50V非稳定总线;Si太阳电池/刚性帆板

姿轨控制系统:跟踪星和目标星是均采用三轴姿态控制

结构、热控系统:采用帆板/中央圆桶式结构和被动式热控系统

推进系统:20N单元液体肼推力器;1N冷喷气推进系统

寿命:约1.5年

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工程试验卫星-7意义

ETS一Ⅶ的试验项目比较新颖,将RVD、RBT两种技术结合在一起,用机械臂操纵靶卫星,在世界上首次进行对接试验。

ETS-VII是世界上首颗带有机械臂的卫星,其发射成功是在轨服务空间机器人研制中的一个重要的里程碑事件,极大推动了世界各航天国家对在轨服务的研究。 2100433B

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工程试验卫星-7文献

建筑工程试验试件封条 建筑工程试验试件封条

建筑工程试验试件封条

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试 件 封 条 2013年 11月 4日 试 件 封 条 2013年 11月 4日 试 件 封 条 2013年 11月 4日 试 件 封 条 2013年 11月 4日

工程试验管理细则 工程试验管理细则

工程试验管理细则

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页数: 未知

工程试验管理细则——工程试验管理细则      工程试验是质量管理的重要基础工作,是建筑施工企业实行监控的重要手段,为了进一步加强和完善工程试验管理,更好地为施工生产服务,确保施工的顺利进行,保证工程质量,提高参建单位的质量意识,确保工程“质量...

DTH卫星

DTH平台中采用的是大功率的广播或通讯卫星。虽然国际上一般都认为DTH应采用大功率的直播卫星(BSS),国际上仅有三个DTH平台采用了BSS,其余的均采用大功率的通信卫星(FSS)。我国上空可用DTH的大功率卫星有三颗:中星10号和亚太7号,它们是FSS卫星,另外一颗是中星9号,属于直播卫星。

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卫星遥测技术卫星测控的射频综合

60年代初,美国在子午仪等卫星上采用了双频测速作为卫星定轨的主要手段( 400 MHz和150 MHz,频率比为8∶ 3)。采用双频是为了消除电离层对超短波传输的影响。在采用双频测速的同时就实现了遥测射频与双频信标的结合,星上遥测发射机亦是双频发射机,地面遥测接收机兼顾双频接收。这就大大简化了星上设备和地面设备,而且减少了射频的频率数目,更有利于卫星电磁兼容性。航天任务的迅速发展促使卫星测控迅速发展。美国在60年代后期,研制了阿波罗统一测控系统和戈达德统一S波段测控系统,完成了登月飞船及深空探测任务;在70年代,欧洲也发展和采用了统一S波段测控系统。

我国在70年代初处于混乱的状态,缺乏统一的考虑,只能按照卫星任务的需要,服从当时已有的分工体制来发展我国的卫星测控。为中低轨道卫星(包括返回卫星)分别研制超短波遥测、超短波遥控、双频跟踪测轨、雷达跟踪测轨,致使星上天线数目增多,电磁兼容性问题复杂,使每一地面站都增加设备和人员。另外,还为静止轨道通信卫星研制了统一C波段测控系统。由于受到当时封闭的国际环境和技术的限制,测控的上行频率采用4. 7 G Hz。这既不同于通信信道的上行频率,也与国际上采用的通信卫星测控频率不一致,这就是"国内C波段统一测控系统"。此系统用于我国80年代中期发射的通信卫星。在90年代,我国发展了与国际接轨的"国际C波段统一测控系统"和" S波段统一测控系统"。对于中低轨道卫星,直到80年代中期还发展了超短波测控系统( 847工程) ,它仅仅是将双频测速和遥测射频合并(此系统即将停止使用)。自此,真正实现了卫星的射频综合。

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卫星定位技术卫星定位基本原理

卫星定位的基本原理是:围绕地球运转的人造卫星连续向地球表面发射经过编码调制的连续波无线电信号,编码中载有卫星信号准确的发射信号,以及不同时间卫星在空间的准确位置(星历)。载于海陆空各类运载体上的卫星导航接收机在接收到卫星发出的无线电信号后,如果它们有与卫星钟准确同步的时钟,便能测量出信号的到达时间,从而能算出信号在空间的传播时间。再用这个传播时间乘以信号在空间的传播速度,便能求出接收机与卫星之间的距离。

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