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分布式小卫星系统的技术发展与应用前景

作者：李琬琛

来源：《中国新通信》2017年第23期

【摘要】随着我国航天科技的飞速发展，我国已经逐渐掌握了卫星发射和卫星飞行等航天

高科技技术。当前，我国发射的小卫星具有很多优点，但是也存在一定的缺陷，亟需一种新型

卫星来代替传统小卫星。分布式小卫星系统不仅能够克服传统小卫星所具有的缺陷，而且能将

将传统小卫星的优势充分进行发挥，是现代小卫星系统重要的发展方向，也是我国航天应用的

一个全新的领域，极大的提高了我国的通信和导航技术。

【关键词】分布式小卫星系统关键技术应用前景

二十世纪八十年代开始，全球范围内掀起了一阵发射小卫星的热潮，各国都对小卫星争相

研究并进行发射，截止到二十一世纪初期，至少有七百颗小卫星被全世界各个国家发射升天，

这一数量已经占到了同一时期的航天器发射总量的五分之一。小卫星的发射技术通过这么多年

的发展，已经取得了长足的进步，而小卫星的全方位应用，对各国来说在军事方面已经带来了

巨大的技术革新，并且已经给各国带来极大的利益。为了区别在卫星发射初期阶段发射的技术

水平相对较低的卫星，当前我们把能够为各国带来极大的利益的小卫星叫做现代小卫星。

一、小卫星的优点及缺点

小卫星的优势主要体现在以下几个方面：小卫星的性能十分优越，不仅在飞行过程中机动

性非常强，拥有非常快速的飞行速度并且能够灵活的进行转向，而且能够更为方便的进入小卫

星的内部空间，在小卫星上上及时的应用各种新的技术，而且能够在内部进行教育培训实验或

者是进行空间演示实验，这对于发展中国家来说有位重要。另一方面，小卫星还具有体积非常

小，重量非常轻的优点，并且制造过程中需要消耗的成本也非常低廉，制造周期也非常短，甚

至可以在几个月就能完成。

小卫星的缺陷主要体现在以下几个方面：小卫星由于体积有限，因此载重非常小，而且功

率也相对较低，而且运行寿命相对于一般卫星来说非常短，具有较高的风险。另一方面，小卫

星对自身的单点故障非常敏感，很容易由于小故障导致整个小卫星存在风险，而且在发射小卫

星来说，想找到一个价格非常低并且有保障的发射工具并不容易。

二、分布式小卫星系统的概念

传统小卫星都是单颗发射，而分布式小卫星是一个具有创造性的新兴的领域，通常是由两

颗或者两颗以上的小卫星组成的，这些小卫星能够一同完成某项飞行任务，并且都是按照要求

在一种轨道飞行或者多种轨道飞行。分布式小卫星系统是分布式空间系统的一个分支，为了完

成观察、导航等任务而被应用，能够实现更大的应用价值。

分布式小卫星系统在飞行时根据应用不同，也分为星群、星座和编队飞行三个方面。这三

个方面的小卫星间距都不相同，控制的精读也有着明显的不同，技术和应用层次也有着显著的

差异。

三、分布式小卫星系统关键技术和编队飞行的应用前景

3.1关键技术

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小卫星关键技术和编队飞行是小卫星系统技术是分布式小卫星系统的关键技术，掌握这两

方面的技术对开发和研制小卫星系统具有非常重要的现实意义。

3.1.1小卫星关键技术

小卫星的应用前景是由其功能密集度决定的。如果小卫星的功能密集度高，说明小卫星在

单位重量上所能提供的功能多，那么久意味着小卫星的应用前景更加广阔，因此，当前科学家

们对小卫星研究的重点就是如果提高小卫星的功能密集度。提高小卫星功能密集度有两个途径，

一个是提高小卫星的有效载重和小卫星的质量之比，当前研制的小卫星的质量比通常在百分之

三十到百分之四十之间，科学家们正在努力提高这一指标，预计将在近期内能够提升至