基于微纳卫星系统的空间站安全防护及地面实验研究

研究目标：瞄准我国空间站建成后在轨安全防护的迫切需求，开展空间非合作目标快速抵近防护、空间碎片规避/抓捕防护、空间站表面故障检测等典型空间站在轨安全防护需求分析。提出满足上述三种典型空间站防护任务的低成本、分布式、模块化的微纳卫星系统。开展1）面向空间站典型防护任务的微纳卫星平台子系统设计；2）基于微纳卫星协同观测的非合作目标位姿参数/空间站表面故障识别；3）基于微纳卫星协同的空间碎片快速抵近抓捕清除；4）基于微纳卫星系统的空间站防护地面试验方案设计；等四个关键技术研究。通过本项目的研究最终将形成一套全面的微纳卫星防护系统设计方案与地面试验方案，为后期开展相关系统的研制与在轨验证打下良好的研究基础。

 研究内容：

（1）典型空间站在轨安全防护需求分析 具体开展空间非合作目标快速抵近防护、空间碎片规避/抓捕防护、空间站表面故障检测等典型空间站在轨安全防护需求分析。明确典型防护任务对非合作目标参数识别精度、快速抵近轨道机动能力、非合作目标抓捕控制能力、空间站表面故障损伤识别准确率的要求。 

（2）低成本、分布式、模块化微纳卫星防护系统总体设计 开展满足微纳卫星/空间站高精度相对状态测量、微纳卫星/空间站的近距离伴飞、空间站高清晰度拍照和视频成像、与平台双向通信能力以及具备30cm空间碎片捕获移除能力的微纳卫星平台设计。

 （3）微纳卫星防护系统地面试验系统方案设计 开展微纳卫星防护系统地面试验方案设计，地面试验平台系统包括星载计算机、太阳敏感器、飞轮、磁力矩器、磁强计、GNSS接收机、测控通信机、电源控制器、太阳能板、相机、测控数传系统、机械臂（单臂）、小型气浮台以及地面控制显示单元，可以用于开展伴飞微纳卫星地面仿真试验。

 技术指标：

（1）伴飞成像分辨率：≤7cm@1km； 卫星重量：≤18kg； 

（2）卫星本体体积：<100mm×226mm×340mm； ?姿态确定精度：优于0.07°(3σ)；

（3）姿态指向精度：优于0.2°(3σ)； ?变轨能力：50km； ?相对运动状态辨识：具备相对位置、姿态辨识能力； ?机械臂抓捕范围：30cm范围内特定目标抓取； 机械臂重量：≤4kg。

 成果形式 1、项目研究报告1份； 2、工作总结报告1份； 3、论文3篇； 4、专利2项目。

研究周期：2年。

（线下报名：孙老师，15339265306）