恶耗:中国新发射的北斗1D星出问题了?
2007-02-17
一、北斗1D应该是什么样的卫星。
官方的发射消息出来后,我们根据长三甲火箭、西昌发射和要做四次转轨等信息,可以确定这是一颗和前三枚北斗一样的静止卫星。我们很快跟踪到的轨道信息也证明它被打到了同步转移轨道。
我们现在打的静止卫星不是用东三平台,就是用东四。东四平台太大,长三甲带不动,而且首星鑫诺二号刚挂了。东三平台还有种稍加改进的东三甲,主要是升级了电源系统,其它基本一样,所以北斗1D用东三还是东三甲对我们议题影响不大。
二、北斗1D的作用
这颗北斗本来是要发挥承前启后的作用的。前两颗北斗明年就到阳寿了,必须打上这颗静止星,与北斗三号一起继续维护北斗导航系统的正常工作。而北斗二代的星座中本来就是要有四颗静止星的,这颗星届时可以继续发挥作用。因此它目前算是北斗一代组成部分,未来可以纳入二代系统。
北斗1D比1A和1B晚射6年多,比1C晚射近4年,肯定会实验某些新的系统,特别是应该到北斗2代的关键技术。很可能这次已换用国产的原子钟。此前三星用的是进口货,受禁运限制,精度较差。根据以前披露的情况,北斗二代已选用北大研制的铷钟,稳定度达到2-3×10-14/日,这不仅比一代高出数个指数级,而且也略强于现役GPS和GLONASS的星钟,而与其改进型及伽利略系统相当,其重量估计不会超过20公斤,可以说一举解决卡脖子问题,而达到国际先进水平。使用这种高性能国产星钟的北斗二代,应能达到GPS二代的技术和性能水平.
另外,1D很可能使用有源和无源双信号,在保留一代短信功能的同时测试无源定位技术。
据范本尧在发射1C后的预告,这颗北斗1D的寿命将是10年,原本是打算服役到2017年的.
三、北斗1D的发射及定位程序应该是什么样的:
第一步:长三甲先将卫星打入同步转移轨道,这是一个近地点200公里左右,远地点大约360000至40000多公里的大椭圆轨道,卫星在近地点时跑得最快,远地点时最慢,这个原理大家在中学都学过。值得一提的是,此时的轨道倾角通常是25度到28度左右,原因是西昌不在赤道上,从较高纬度打上去必然带一定倾角。以后从海南打,倾角应该会小些。
第二步:星箭分离后,要完成各种率阻尼(把火箭的扰动消除掉),然后用星上设备进行太阳捕获,再根据得到的太阳位置将星体的Z轴对准太阳,整个星体绕Z轴以每秒0.5度的角速度慢速旋转。以上姿态调整叫做建立巡航姿态。
第三步:卫星接近远地点时将巡航姿态改为远地点点火姿态,490N推力的远点地发动机点火开始转轨,卫星重新建立巡航姿态。卫星由同步转移轨道进入第一中间轨道,此时轨道近地点高度大幅提升,倾角也开始缩小。
第四步:在第二个远地点重复上述动作,卫星在远地点发动机推动下由第一中间轨道转入第二中间轨道,轨道变得更圆,倾角更小。
第五步:卫星第三次启动远地点发动机,从第二中间轨道进入准同步轨道。此时卫星已经不会飞离我们的地面测控区了,远望船队可以班师回朝了。
第六步:用卫星上的调姿用的10N推力器调整卫星准确进入预定位置。
其它静止卫星发射与此大同小异,都要经过同步转移轨道,因为这样最节省燃料。只是转轨策略有所不同,有的从同步转移轨道直接上准同步轨道,有的只经过一次中间轨道,这次就是我前面提的四次转轨。另外,有的在同步转移轨道就一次性打开太阳帆,有的大型静止卫星则用二次打开技术,以免转轨时损伤。
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