1三、现代小卫星技术和应用
飞行器现代设计方法现代小卫星技术和应用
哈尔滨工业大学卫星技术研究所2006-11-13一、现代小卫星发展概况二、现代小卫星新技术三、分布式小卫星系统四、现代小卫星应用五、现代小卫星设计方法2
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哈尔滨工业大学卫星技术研究所2006-11-131. 技术发展概况2. 小卫星新技术3. 小卫星设计4. 分布式小卫星5. 小卫星应用
小卫星：它是应用新技术和新的设计思想研制出来的一种人造卫星，具有质量轻、体积小、成本低、周期短和性能好等特点，又称现代小卫星。现代小卫星的出现是航天发展的必然趋势：¾航天任务出现新的需求为微小卫星的发展提供了大社会环境；¾传统大卫星具有不可克服的难题为微小卫星的发展提供了机遇；¾现代新技术的迅猛发展为卫星微小型化提供了技术基础；¾未来广阔的发展和应用前景为其提供了动力
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对小卫星分类普遍采用的方法是利用卫星的发射质量进行分类
分类质量（包括燃料）大卫星>1000kg中型卫星500-1000kg小卫星（MiniSat）100-500kg
小卫星微卫星(MicroSat)10-100kg纳卫星(NanoSat)1-10kg皮卫星(PicoSat)0.1-1kg飞卫星(FemtoSat)<100g3
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现代小卫星的技术特点：¾体积小、重量轻；¾功能密度高，技术性能强；
¾发射方式灵活；¾成本低；¾研制周期短；
现代小卫星代表一种新的发展趋势和新的设计思想，突破了传统的“一星多用、综合利用”的设计思想，主张简化设计，采用成熟技术和模块化、标准化的硬件。尽量减少冗余或无冗余。
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具有典型现代小卫星特征的克莱门汀月球探测器，仅重233公斤，研制周期22个月，研制发射费用仅8000万美元，与具有类似功能的探测器相比：
重量和体积均减小了1～2倍；研制周期缩短2～3倍；成本下降34倍；4
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20世纪80年代，现代小卫星逐渐兴起，并得到蓬勃发展，至今已广泛成功应用于大量的航天任务，并将会占据航天领域重要的一席之地。
小卫星的出现使得传统上与航天无缘的国家和研究机构成为小卫星设计与研制队伍中的一支主力军，进一步促进了小卫星的发展。
在众多向小卫星技术领域挺进的高等学府里，英国萨瑞大学、美国犹他州立大学、德国柏林技术大学和不来梅大学可称得上是排头兵，迄今为止已有30多所高校研制并发射小卫星。
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萨瑞大学从1979年开始研制和生产小卫星，1981年成功发射UoSAT-1，1998年成功发射了第20颗卫星PICOSAT-1。
在2000年6月发射了重6.5kg 的SNAP-l纳卫星，携带的COMS相机可监视空间卫星
SNAP-1卫星微推力器是当前世界上最小的推力系统，重450克，燃料是丁烷。5
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德国柏林技术大学研制了Tubsat-N和TubsatN1纳型卫星，分别重8.5kg和2.92kg。
用于进行存贮转发通信技术试验，使用微型技术例如飞轮和星敏感器，进行空间演示。
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德国不莱梅大学也在参与小卫星的研制工作，并且其用于物理仿真的气浮台研制水平很高6
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2000年1月美国国防部研究计划局（DARPA）用一箭10星发射，包括两颗50～60公斤的微型卫星，三颗10公斤级纳型卫星和五颗皮卫星（每颗小于1kg）
亚利桑那州立大学研制，重6kg
斯福大学设计和
研制，重5kg，携带5颗皮卫星
ARMEMIS
圣克拉拉大学
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美国大学纳米卫星计划
由Stanford大学和Santa Clara大学研制卫星重5kg
(1) 绿宝石(Emerald)卫星编队7
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美国大学纳米卫星计划
由波士顿大学研制，重1kg(2) Constellation Pathfinder（星座探路者）编队飞行
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美国大学纳米卫星计划
由三颗纳卫星组成，分别由Utah州立大学、Washington大学和Virginia工业学院与州立大学研制
(3) ION-F（电离层观测）编队飞行8
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美国大学纳米卫星计划
由美国亚利桑那州立大学（ASU）、克罗拉多大学（CU）和墨西哥州立大学（NMSU）三所大学共同承担研制
(4) 3^Sat（三角星座）——立体成像
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美国大学纳米卫星计划由卡内基.梅龙大学研制，重量小于5kg，用作太阳帆技术试验。
(5) 螺旋式叶片纳米卫星9
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微小卫星是应用新技术和新的设计思想研制出来的一种人造卫星，并非是大卫星的微缩版。
微小卫星可能应用的新技术包括：¾多功能结构；¾纳米技术；¾微电子机械系统(MEMS)；¾高密度电子集成(SoC)；¾先进微型推进系统；¾先进软科学技术；
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微小卫星研制需要采用新的设计思想传统的分系统独立设计、实物试验为主、串行工作模式及过于保守的设计模式已经不适应。
¾大量采用新技术；
¾并行工作模式；¾模块化、一体化设计；¾柔性化设计；
¾数字化设计和仿真技术；