[发明专利]一种光学成像类小卫星总体设计与任务分析方法

摘要

本发明提供一种光学成像类小卫星总体设计与任务分析方法，从光学成像类小卫星特点出发，首先进行了质量预算、功耗预算、测控链路预算、数传链路预算和成本预算；然后结合任务进行了卫星能量平衡分析与电源系统分析，卫星成像能力分析，卫星姿态确定精度、指向精度和稳定度精度分析，最后是进行卫星电气接口统计，卫星数据接口统计、卫星热接口统计。该方法内容全面、条理清晰、化繁为简，可为卫星总体设计人员提供了设计思路，在卫星设计与研制领域具有很好的应用前景。

主权项

1.一种光学成像类小卫星总体设计与任务分析方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、卫星质量预算；第二步、卫星功耗预算；针对待设计的光学成像类小卫星，根据设计任务需求给定卫星的轨道周期T0，用户自定义卫星的各种工作模式，定义各种工作模式下，卫星上的各耗能设备的工作状态以及各工作模式下卫星的工作时间；接下来根据用户输入的卫星的各种工作模式以及各单个工作模式下卫星的工作时间，计算输出卫星的各单个工作模式下的卫星功耗值，包括稳态常值功耗、峰值功耗、用户自定义的卫星功耗、卫星的单轨总能耗；第三步：卫星下行数传链路预算；第四步、测控链路预算，包括地—星上行链路预算和星—地下行链路预算；第五步、卫星成本预算；第六步、卫星能量平衡分析与电源系统分析，即计算太阳电池阵单轨能量、太阳电池阵功率、太阳电池阵有效面积、太阳电池阵设计面积以及蓄电池的能量需求，并进行对应的太阳电池阵和蓄电池的选型；第七步、卫星荷载成像能力分析已知光学成像类小卫星上的光学载荷CCD或CMOS传感器总像素为L×B，像元尺寸为μ，镜头焦距为f，镜头F数，卫星轨道高度为H；根据光学成像荷载的上述已知参数对光学成像类小卫星的光学成像载荷其成像能力进行计算，包括计算载荷对地星下点像元分辨率、对地成像的幅宽，传感器视场角，镜头孔径，像面大小以及衍射极限分辨率；第八步、根据第七步中的卫星荷载成像能力分析结果，判断卫星荷载设计是否合理；第九步、卫星姿态确定精度、卫星指向精度和稳定度精度指标分析。