第1章 绪论 1
1.1 高分辨率光学遥感卫星技术发展现状 1
1.1.1 美国高分辨率光学遥感卫星 2
1.1.2 欧洲高分辨率光学遥感卫星 6
1.1.3 其他高分辨率光学遥感卫星 9
1.2 高分辨率光学遥感卫星技术发展趋势 10
参考文献 13
第2章 星载一体化卫星设计理念 15
2.1 星载一体化概念与优势 15
2.2 星载一体化的实现方法 16
2.2.1 结构一体化 16
2.2.2 热控一体化 18
2.2.3 电子学一体化 20
2.2.4 机电热一体化多功能结构 22
参考文献 25
第3章 高分多光谱卫星总体设计 26
3.1 卫星主要技术指标与技术特点 26
3.2 卫星组成与工作原理 29
3.3 卫星轨道设计与分析 30
3.3.1 设计原则 30
3.3.2 轨道设计 32
3.3.3 轨道特性分析 34
3.4 卫星任务分析 39
3.4.1 高分辨相机需求分析 39
3.4.2 卫星姿态控制需求分析 40
3.4.3 固存容量、数传码速率需求分析 43
3.4.4 数据传输模式与星地数传链路计算 43
3.4.5 整星能源需求分析 44
3.5 星载一体化构型与分析 48
3.5.1 坐标系与基准 49
3.5.2 卫星总体构型 49
3.5.3 卫星结构布局 49
3.5.4 卫星质量特性 56
3.5.5 卫星结构动力学分析 57
3.6 入轨飞行程序与工作模式 61
3.6.1 入轨飞行程序概述 61
3.6.2 工作模式划分 62
3.6.3 工作模式切换 63
3.7 星上颤振影响评价 65
3.7.1 星上颤振源分析 65
3.7.2 卫星结构传力路径设计 66
3.7.3 卫星颤振影响仿真 67
3.7.4 卫星颤振影响试验 70
参考文献 74
第4章 高分多光谱卫星光学相机设计 75
4.1 概述 75
4.2 高分多光谱卫星光学相机概况 76
4.2.1 相机主要功能 76
4.2.2 相机主要性能 77
4.2.3 相机主要技术指标 78
4.3 光学系统设计 78
4.3.1 光学系统参数确定 78
4.3.2 光学系统选型 81
4.3.3 光学系统设计 85
4.3.4 优势对比分析 95
4.4 高分辨成像像移补偿设计 104
4.4.1 像移补偿数学模型 104
4.4.2 偏流角分析与计算 110
4.4.3 像移补偿设计结论 117
4.4.4 偏流调整策略与方法 117
4.5 相机结构与机构设计 121
4.5.1 反射镜组件设计 122
4.5.2 焦平面组件设计 127
4.5.3 调焦机构设计 128
4.5.4 调偏流机构设计 129
4.5.5 桁架组件设计 130
4.5.6 主背板组件设计 131
4.6 相机控制器设计 132
4.6.1 功能概述 132
4.6.2 架构组成 132
4.6.3 相机控制软件 140
4.7 CCD成像电子学设计 146
4.7.1 功能概述 146
4.7.2 架构组成 148
4.7.3 焦平面驱动预放设计 148
4.7.4 视频处理单元设计 151
参考文献 155
第5章 高分多光谱卫星分系统设计 157
5.1 结构与机构分系统 157
5.1.1 分系统概述 157
5.1.2 中心承力筒设计 159
5.1.3 仪器设备安装板设计 163
5.1.4 桁架杆设计 167
5.1.5 太阳电池阵设计 168
5.2 综合电子分系统 170
5.2.1 分系统概述 170
5.2.2 一体化中心计算机 171
5.2.3 系统总线 174
5.2.4 星务综合管理软件 175
5.3 姿态控制分系统 177
5.3.1 分系统概述 177
5.3.2 姿态控制部件配置与布局 178
5.3.3 系统工作模式设计 186
5.3.4 姿态确定算法设计 191
5.3.5 姿态控制算法设计 192
5.3.6 姿态控制系统故障模式判别与故障对策 194
5.4 遥测遥控分系统 198
5.4.1 分系统概述 198
5.4.2 测控应答机设计 199
5.4.3 遥测遥控处理单元设计 199
5.4.4 微波网络及天线设计 199
5.4.5 遥测遥控信息流设计 200
5.5 高速数传分系统 201
5.5.1 分系统概述 201
5.5.2 数据处理器设计 202
5.5.3 编码调制器设计 203
5.5.4 X波段滤波器、行波管组件及数传天线设计 203
5.5.5 固存模块设计 204
5.5.6 与高分辨相机接口设计 205
5.6 热控分系统 206
5.6.1 分系统概述 206
5.6.2 主动及被动热控措施 207
5.6.3 外热流计算与分析 207
5.6.4 散热面设计 209
5.6.5 舱内设备热控设计 209
5.6.6 舱外设备热控设计 211
5.6.7 高分辨相机热控设计 211
5.7 电源分系统 214
5.7.1 分系统概述 214
5.7.2 太阳电池阵电路设计 216
5.7.3 锂离子蓄电池组设计 218
5.7.4 电源控制器设计 219
5.8 总体电路分系统 223
5.8.1 分系统概述 223
5.8.2 配电热控管理单元设计 225
5.8.3 电缆网设计 234
5.8.4 整星接地设计 242
5.8.5 卫星与地面接口设计 242
5.9 新产品试验分系统 243
5.9.1 分系统概述 243
5.9.2 小型控制力矩陀螺设计 244
5.9.3 大容量固态盘存储器设计 251
5.9.4 0-1/数字一体化太阳敏感器设计 255
参考文献 260
第6章 高分多光谱卫星空间环境适应性及可靠性、安全性设计 263
6.1 卫星剩磁设计 263
6.1.1 磁指标分配 263
6.1.2 磁源控制 263
6.1.3 剩磁测试 264
6.2 卫星EMC及空间静电放电防护设计 264
6.2.1 接地与屏蔽 264
6.2.2 卫星射频系统天线布局与工作频率分析 265
6.2.3 接地与搭接 266
6.3 可靠性设计 267
6.3.1 可靠性指标分配与预计 267
6.3.2 系统/单机冗余设计 268
6.3.3 裕度设计 270
6.3.4 软件可靠性设计 270
6.3.5 故障隔离和接口可靠性设计 270
6.4 安全性设计 271
6.4.1 星箭分离及帆板展开安全性设计 271
6.4.2 锂离子蓄电池安全性设计 272
6.4.3 CAN总线安全性设计 273
6.4.4 双机切换安全性设计 274
6.4.5 系统用电安全性设计 274
6.4.6 关键部件安全性设计 274
参考文献 275
第7章 高分多光谱卫星总装、测试及试验 276
7.1 卫星总装 276
7.1.1 总装技术状态与流程 277
7.1.2 单机安装与电缆网铺设 278
7.1.3 总装过程热控实施 280
7.1.4 总装后精度检测 282
7.2 卫星综合测试与试验 285
7.2.1 电性能综合测试 286
7.2.2 整星极性测试 294
7.2.3 整星质量特性测试 295
7.2.4 力学试验 296
7.2.5 太阳翼展开与光照试验 297
7.2.6 热试验 299
7.2.7 整星磁测试与补偿 302
参考文献 304
第8章 极清视频卫星总体与分系统设计 305
8.1 视频星总体设计 305
8.1.1 卫星指标及技术特点 305
8.1.2 低成本极清视频设计理念 307
8.1.3 凝视视频成像原理 308
8.1.4 视频星整星构型与布局 308
8.1.5 整星工作模式 310
8.1.6 整星热设计与分析 312
8.1.7 整星供配电设计 313
8.2 视频星分系统设计 314
8.2.1 视频相机 314
8.2.2 结构分系统 318
8.2.3 综合管理分系统 320
8.2.4 测控分系统 322
8.2.5 数传分系统 325
8.2.6 姿态控制分系统 326
8.2.7 电源分系统 331
8.2.8 热控分系统 335
参考文献 337
第9章 技术验证卫星总体与分系统设计 338
9.1 技术验证星总体设计 338
9.1.1 卫星指标与技术特点 338
9.1.2 智能仪器设计理念 340
9.1.3 技术验证星成像模式与原理 340
9.1.4 整星工作模式 345
9.1.5 整星构型与布局 346
9.1.6 整星热设计与分析 349
9.1.7 整星供配电设计 349
9.2 技术验证星分系统设计 351
9.2.1 相机分系统 351
9.2.2 结构分系统 357
9.2.3 综合管理分系统 360
9.2.4 测控分系统 362
9.2.5 数传分系统 364
9.2.6 姿态控制分系统 365
9.2.7 电源分系统 369
9.2.8 热控分系统 373
9.2.9 太阳帆板展开机构分系统 375
参考文献 378
第10章 卫星在轨测试与应用领域 379
10.1 高分多光谱卫星在轨测试 379
10.2 极清视频卫星在轨测试 384
10.3 技术验证卫星在轨测试 389
10.4 卫星遥感数据示例与应用领域 394