分布式小卫星系统的技术发展与应用前景_林来兴

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。

小型卫星技术的发展现状及未来趋势分析一、引言近年来，小型卫星技术在航天领域发展迅猛，成为探索太空的新方式和新选择。

本文将对小型卫星技术的发展现状进行探讨，并展望其未来的发展趋势。

二、小型卫星技术的发展现状1.发展背景传统的大型卫星需要庞大的投资和复杂的技术支持，对于大多数国家和企业来说是一项巨大的负担。

而小型卫星技术的出现，以其低成本、可快速部署和灵活性等特点，改变了航天行业传统的格局。

2.应用领域小型卫星技术的应用领域广泛，包括地球观测、通信、科学研究、农业监测等。

其中，地球观测是目前小型卫星应用最为广泛的领域。

通过小型卫星的高分辨率图像，可以实时监测地球上的自然灾害、环境变化等情况，为人类社会的可持续发展提供重要数据支持。

3.技术突破随着科技的不断进步，小型卫星技术在多个方面取得了重大突破。

首先是卫星的微小化，如纳米卫星和立方卫星等。

这些卫星体积小、重量轻，可以通过发射成百上千颗卫星形成卫星网络，实现全球覆盖。

其次是卫星的通信技术的进一步提升，使得小型卫星能够实现高带宽、低延迟的数据传输。

再次是卫星的能源供应技术的改进，如太阳能电池板和新型电池技术，可以为卫星提供长期稳定的能源。

四、小型卫星技术的未来趋势1.进一步微小化随着科技的不断发展，小型卫星将更加微小化。

未来可能出现纳米级别的卫星，甚至可以嵌入到其他物体中，如衣服、眼镜等，实现隐形观测。

2.多源数据融合未来，小型卫星将与其他技术相结合，实现多源数据的融合。

例如，结合人工智能技术，对卫星图像进行深度学习和分析，可以更加准确地获取地球上的各种数据，为科学研究和应用提供更大的价值。

3.星星点点的未来随着小型卫星技术的发展，未来可能出现数以千计的小型卫星组成的星际网，形成全球覆盖的卫星网络。

这种星际网可以实现跟踪、通信和数据传输等多种功能，为人类社会的发展提供强有力的支持。

五、结论小型卫星技术作为一项革命性的创新，正在改变着航天行业的格局。

随着技术的不断突破和发展，小型卫星技术将继续向前迈进，在地球观测、通信、科学研究等领域发挥越来越重要的作用。

小卫星及中国的小卫星计划谢佩玲①，关泽群①，李德仁②（①武汉大学 遥感信息工程学院，武汉 430079；②测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉 430079）摘要：近年来，小卫星的发展非常迅猛，本文在收集了大量的小卫星资料的基础上，整理出最近几年各国用于遥感的小卫星的发射及应用情况，分析了小卫星的发展趋势，最后介绍了中国的小卫星计划。

关键词：小卫星；分布式卫星；小卫星星座；编队飞行1． 小卫星小卫星因其成本低，开发周期短，技术日益成熟，近十多年来发展越来越快。

在对地观测卫星中，小卫星所占比重越来越大，从1990年-2005年，美国NASA的对地观测项目中，小卫星已经占到发射卫星总数的42%。

世界各国，包括许多第三世界国家都在发展自己的小卫星产业。

通常把重量小于500kg的卫星称为小卫星，小卫星又分为：小型卫星（100kg-500kg）、微型卫星（10kg-100kg）、纳型卫星（1kg-10kg）和皮型卫星（0.1kg-1kg）。

表1列出了各国遥感小卫星的发射及应用情况。

2． 小卫星星座小卫星的发展已经从单颗卫星向分布式卫星方向发展，目前的分布式卫星主要有星座和编队飞行。

每颗卫星运行时只能覆盖地球表面很小的一部分，单颗卫星对同一地区的重访周期，最短也需要几天时间。

多颗小卫星组成星座，协同运行，数据共享，可缩短重访周期，提高卫星的观测频率。

例如：灾害监测星座DMC，由5-8颗微型卫星组成，单颗卫星的重访周期是4天，组成星座后重访周期可缩短到24小时以内，因而能够提供快速反映的服务，以供政府部门和商业上的应用。

DMC联盟由分属：阿尔及利亚、中国、尼日利亚、泰国、土尔其、越南及英国七国的组织机构之间合作组成，由位于Surrey Space Centre (UK)的SSTL（Surrey Satellite Technology Ltd.）领导，联盟的目的是通过DMC合伙人之间的合作，每颗卫星由各国独立拥有和运作，通过极大限度的资源和数据共享，使发展中国家获得实惠。

卫星通信关键技术研究卫星通信关键技术研究小组成员：冉文，李鹏翔，杨亚飞小组分工：冉文（学号：15085208210015）：程序审查，论文校订李鹏翔（学号：15085208210008）：收集资料，编辑文献，结果分析杨亚飞（学号：15085208210023）：仿真程序设计专业：电子与通信工程引言卫星通信系统具有覆盖范围广、受地理环境因素影响小等特点,从而使得卫星通信成为当前通信领域中迅速发展的研宄方向和现代信息交换强有力的手段之一。

目前,下一代卫星通信网络正朝着更高速率、更大带宽的方向发展,其与地面通信网络联合组成全球无缝覆盖的信息交换网络。

随着空间通信技术的飞速发展和业务需求的急速增长,有限的无线资源与多媒体业务不断提高的QoS要求之间的矛盾曰益尖锐,使得设计可以支持高速、高质量多媒体传输的资源管理策略成为当前空间通信领域关注的重点。

同时,卫星组网技术直接关系到卫星网络能否实现全球覆盖以及卫星网络的可扩展性问题,是卫星通信系统研宂中的关键问题。

相应的,路由协议、链路切换等都要针对卫星网络的特点重新设计,以星上路由交换为核心的新型卫星通信系统是空间通信领域的另一个研究重点。

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。

它是微波通信和航天技术基础上发展起来的一门新兴的无线通信技术，所使用的无线电波频率为微波频段(300MHz～300GHz，即波段lm～1min)。

这种利用人造地球卫星在地球站之间进行通信的通信系统，则称为卫星通信系统，而把用于现实通信目的的人造卫星称为通信卫星，其作用相当于离地面很高的中继站，因此，可以认为卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波接力通向太空的延伸。

卫星通信是空间通信的一种形式，它主要包括卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播三大领域。

由于卫星通信具有覆盖面大、频带宽、容量大、适用于多种业务、性能稳定可靠、机动灵活、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等优点。

地理信息系统在林业上的应用现状及其前景作者：周朝虎来源：《城市建设理论研究》2013年第09期摘要：在信息革命的浪潮中, 地理信息系统（Geography Information System，简写GIS）)作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科正在迅速兴起、发展。

本文将围绕地理信息系统在林业上的应用现状及其前景进行简介。

关键字：地理信息系统；林业；应用现状；前景中图分类号： F307.2 文献标识码： A 文章编号：一、地理信息系统的发展历程地理信息系统是利用计算机硬件和软件, 处理和分析物体空间( 地理分布) 数据及相关属性, 为宏观和微观管理提供信息服务的一项技术。

1、起步阶段自1960 年形成地理信息系统创意思想起，到1971 年加拿大土地管理局开发出第一个地理信息系统。

人们的关注点主要集中在GIS 是什么，它能够干什么这方面。

当时的一些学术会议围绕地理信息系统这方面的问题展开了广泛的探索和研讨。

此期间出现了基于栅格数据格式的GIS 及基于矢量数据的GIS。

2、地理信息系统的发展阶段70 年代初，西方国家环境保护运动的兴起，致使各国政府迫切需要应用地理信息系统解决自然资源开发、环境保护及国土规划等领域存在的问题，为地理信息系统的广泛应用和发展提供了机遇，各级政府及相关部门成为GIS 的主要用户或潜在用户。

3、地理信息系统理论、方法和技术趋向成熟阶段80 年代，地理信息系统的数据处理能力，空间分析功能，人机交互对话、地图的输入、编辑和输出技术均有了较大发展。

特别是80 年代后期，以工作站为平台的地理信息系统日益发展，出现了一大批作为商品的地理信息系统软件。

这些软件为用户提供了良好的用户界面和多种数据格式转换的接口，有的GIS 软件还可以在计算机网络上使用，并可用2 次开发。

4、地理信息系统作为高技术产品广泛应用阶段自90 代起，地理信息系统已经成为支持多种硬件平台的高技术产品，并利用Windows 开发工具与多媒体技术，为用户提供了多窗口环境与更为良好的用户界面。

iDirect卫星通信系统产品及技术优势介绍2006年月12月目录1．iDirect设备硬件上的先进性1.1 iDirect同一设备支持星状、星/网状、SCPC1.2 iDirect单主站机箱支持多网络，支持多达5颗不同的卫星，或5个不同的频段：1.3 iDirect系统设备功能高度集成1.4 iDirect主站硬件符合电信备份标准，提供全面的系统内部备份：1.5 系统结构紧凑，节省空间效率1.6 电源消耗1.7 可伸缩性1.8 可靠性1.9 每小站配置可以保存多达15种不同组合1.10 小站省电模式2. iDirect系统在卫星带宽利用效率方面的先进性2.1 卫星层次上的效率体现2.2 IP层次上的效率体现3. iDirect全球网络管理系统（NMS）4. iDirect虚拟网络运营商（VNO）、用户网络检察员（CNO）5. iDirect与移动通信6. iDirect系统其它方面的优势6.1 小站安装容易6.2 Rx CRC关联6.3 自动波束（网络）切换、小站“漫游”7. iDirect 产品介绍7.1 主站5IF HUB7.2 通用线路卡(Universal Line Card)7.3 iDirect Private HUB和 Mini HUB7.4 iDirect 3100卫星路由器：星状网远端站7.5 iDirect 5000系列卫星路由器：星状、SCPC、星/网状7.6 iDirect 7000系列卫星路由器：星状、SCPC、星/网状8. iDirect卫星系统工作方式8.1 小站结构8.2 主站结构8.3 高层次网络架构——星形拓扑8.4 iDirect网络的下行传输8.5 iDirect网络的上行传输8.6 iDirect星/网状结构8.6.1下行信道8.6.2 TDMA上行信道8.6.3 远端站设备9. iDirect Qos机制及对多媒体应用的支持 附1： iDirect公司与其卫星路由器1． iDirect设备硬件上的先进性1.1 iDirect同一设备支持星状、星/网状、SCPCiDirect系统的主流应用是星状网。

现代卫星导航系统的技术特点与发展趋势摘要：卫星导航系统是一种全球性的高精度时空基准提供系统，它为人类的生产生活带来了极大的便利，也为人类的安全、军事、经济等提供了重要保障。

卫星导航系统具有很强的技术应用性，随着北斗系统组网完成，其应用将会更加广泛。

20世纪90年代以来，随着第三代移动通信技术（3G）、数字程控交换技术、宽带无线局域网技术（WLAN）等不断发展和完善，以及航天技术的进步，卫星导航已经进入到与互联网、云计算等新兴信息技术融合发展的新阶段。

本文在回顾了卫星导航系统发展历史并对国内外卫星导航系统技术发展进行了分析、研究和展望的基础上，重点探讨了北斗卫星导航系统、全球导航卫星系统（GNSS）、智能星基增强系统（ISES）等技术特点与未来发展趋势。

关键词： GPS；北斗；技术特点；发展趋势一、引言卫星导航是现代信息技术发展的一个重要方向，在人类社会的诸多领域起到了无可替代的作用。

由于卫星导航具有不受电磁干扰、全天候运行、环境适应性强等优点，使得其在军事、民用、农业、交通运输、地理测绘以及大众消费等方面都有着广泛的应用。

随着科技的进步，卫星导航技术也在不断发展和完善，除传统的卫星定位方式外，还出现了一些新型卫星导航系统。

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System），简称 GPS，是美国20世纪70年代中期开始建设的一个全球性卫星导航定位系统。

二、卫星导航系统发展历史目前，全球公认的卫星导航系统有 GPS、 GLONASS、 Galileo和 GALILEO四大系统，其中 GPS系统分别被称为美国的“三大卫星导航系统”，也称 GPS全球卫星导航系统。

目前，我国的北斗卫星导航系统已经完成了组网，即将正式提供服务。

GPS-21与GPS-22也将在2017年完成组网。

目前，我国已经建立起了自主可控的卫星导航定位服务体系。

（一）第一代：伽利略系统伽利略系统（Galileo）是欧盟研制的一种卫星导航系统，由30颗静止轨道和地球同步轨道卫星组成，为欧洲用户提供定位、时间和速度等基本服务，并能与其他国家的 GPS系统兼容共用。

关于低轨卫星通信技术在电网的应用与展望摘要：低轨卫星通信是在现代化科学技术支持下发展而来的通信方案，在应用中主要是利用卫星链路完成信息传递，可以在移动公网无法触及的区域构建全覆盖的电力信息采集网络，对通信盲区实现电网通讯，助力电力数据的高效采集。

由此可见低轨卫星通信技术的应用，弥补了传统电力通信技术的不足之处，进一步拓展了电力业务范围，在海上作业、偏远山区电站信息采集、远距离输电线路运维方面发挥了极大的作用，成为应急抢险通信的主要方式。

本文主要就低轨卫星通信技术在电网方面的应用前景进行展望，包含卫星便携终端接入技术、星座设计和星际链路技术、切换管理技术、小型化、低功耗、低成本、大连接的终端设备研究等，从而进一步拓展低轨卫星通信技术在电网系统的应用效果。

关键词：低轨卫星通信技术电网应用展望当前国内外加大了低轨卫星通信传输技术研究开发力度。

利用若干颗低轨通信卫星与地面网络的融合组网，能够形成大规模的星座网络，实现实时的信息处理和传输，从而为用户终端提供全覆盖的通信服务。

由于电力光网络无法对偏远地区、站点、杆塔完全覆盖问题，利用低轨卫星通信技术可以对自建光纤网络、运营商公网通道租用形成良好的补充，为偏远地区信息上送通道提供解决方案，同时也可以将低轨卫星通信技术应用于电网应急通信，具有重要的推广意义。

一、低轨卫星通信概述低轨卫星通信主要是利用低轨卫星作为中继站，对移动用户与固定用户之间进行无线电波传输，以便达到通信目的。

利用该模式可以实现两点、多点之间的通信，并具备实时数据采集、通信等服务功能。

低轨卫星移动通信系统包含卫星星座、关口地面站、系统控制中心、网络控制中心、用户单元等部分构成。

低轨卫星通信特点表现在：时延较短，而且由于低轨卫星与地球距离不远，通信系统中的链路传播损耗较低，实时性好；信号接收便捷化，对用户终端要求不高，可以绕过地面接收系统与用户手持终端直接通信；冗余组网，小卫星发射成本低，可以灵活性发射，抗毁能力强；在运行过程费用较低，可以高频率使用，而且数据宽带较大，用户使用费用低。

微小卫星姿态控制技术研究微小卫星是一种重量轻、尺寸小的卫星，通常指体积小于10千克的卫星。

与传统卫星相比，微小卫星具有成本低、研制周期短、可靠性高等优势，因此在近年来得到了广泛的关注和研究。

微小卫星的姿态控制技术是实现其功能的关键，本文将重点探讨微小卫星姿态控制技术研究的现状和趋势。

一、微小卫星姿态控制的意义姿态控制是卫星运行中的一个重要环节，也是卫星工程技术的一个核心问题。

微小卫星体积小、重量轻，因此在发射过程、轨道维持、传感器安装和朝向、后期控制等方面都比较困难。

对微小卫星进行姿态控制能保证其在轨飞行的精度和稳定性，防止因姿态异常带来的危害。

因此，微小卫星姿态控制技术的研究对于微小卫星的设计、制造和使用具有极为重要的价值。

二、微小卫星姿态控制技术现状1. 姿态传感器技术微小卫星姿态控制的第一步是获取当前卫星的姿态信息。

传统上，姿态传感器一般采用星敏感器和陀螺仪等。

但随着微小卫星的出现，传统的姿态传感器技术在微小卫星姿态控制中的应用变得相对困难。

目前，通过利用微小卫星本身的特点和外部条件，如电磁场、地磁场、太阳光辐射等，研究者们提出了一些新的姿态传感器技术。

其中，基于星间通信数据的姿态估计技术和基于视觉传感的姿态估计技术受到了广泛的关注和研究。

2. 姿态控制算法技术姿态控制的核心问题是设计合适的控制算法，使卫星始终保持稳定的姿态。

传统的姿态控制算法在微小卫星姿态控制中仍然具有一定的缺陷，如控制精度不高、适应性差等。

近年来，研究者们提出了一些新的控制算法技术，如基于压缩感知的控制算法、自适应神经网络控制算法等，使微小卫星姿态控制实现更为精确和快速。

3. 姿态控制器硬件技术姿态控制器作为微小卫星中的关键部件，承担着卫星姿态控制算法的实时计算和控制任务。

传统的姿态控制器技术在微小卫星姿态控制中的应用存在一定的局限性，因此研究者们开始进行硬件技术的创新。

目前已有一些新型姿态控制器的研发成功，例如基于FPGA的姿态控制器、基于SOC的姿态控制器等，这些控制器在精度和时效性等方面都得到了不断的提高。

国外林业发展现状及其可借鉴的经验作者：李昌文,李昌玉,任君芳来源：《现代园艺·下半月园林版》 2019年第3期在全球生态环境和绿色经济发展大背景下,国际林业正处于转型发展的重要时期。

研究分析国际林业发展动态有助于推动中国林业可持续发展[1]。

自从1992 年里约地球峰会,特别是1997年第11届世界林业大会以来(这次大会以讨论“面向21世纪的林业可持续发展”为议题),林业可持续发展成为各国林业发展的最基本的时代课题,是当前世界各国普遍接受的林业发展方向[2]。

林业可持续发展的内容包括林地生产力和森林再生产能力的可持续发展,持久地保持森林资源开发利用的价值,林业产业的可持续发展,物种和生物多样性的可持续发展,以及不断提高林产品的市场竞争力的可持续发展等[3]。

1 国外林业发展现状1.1 德国德国是世界林业发展的先驱。

对森林的保护有完整的法律体系和完善的森林管理制度,从联邦政府到地方林区建立了一套完善的管理体系,机构简单,职能明确,简捷高效,许多林业生产和经营服务,由林业专业协会、中介组织承担,实行政府引导、市场化运作,其次具有高素质的林务官制度,高度重视林业教育和培训[4]。

德国联邦及州政府和中国一样,每10 年进行一次森林资源清查,并且严格执行年采伐量小于年生长量的规定[5]。

1898 年,盖耶尔提出“近自然林业理论”,近自然林业是一种先进的森林经营理念,是二战后德国人民经过几十年森林经营活动实践不断探索、总结、完善而形成的森林经营理念与方法[6-9],指在经营目的类型中使当地群落主要的乡土树种得到明显表现[3]。

德国是近代林业科学的发源地,其森林的效益主要体现在不能货币化的生态效益上,森林已成为提升德国文化和产品品牌、保持工业化文明的手段。

完善的社区林业是德国林业的一大亮点[10-12]。

在过去,德国大多数私有林场主依靠自己的力量经营森林,近年来对森林经营毫无兴趣、缺乏林业知识、自己没有经营能力以及不在当地居住的林场主逐渐增加。

微型卫星：低成本太空探索方案随着科技的不断进步，太空探索已经不再是大国和大型科研机构的专利。

微型卫星的出现为全球范围内的低成本太空探索提供了全新的视角和可能性。

本文将深入探讨微型卫星的发展历程、技术特点以及在未来太空探索中的应用前景。

微型卫星的定义及分类微型卫星是指质量在100千克以下的卫星，通常用于科学研究、技术验证和商业应用。

根据不同的质量和尺寸，微型卫星可进一步细分为以下几类：纳米卫星（Nano-satellite）：质量在1千克到10千克之间，通常用于教育、科研等领域。

微卫星（Micro-satellite）：质量在10千克到100千克之间，能够承载更多的仪器和设备，适合进行一些科学实验和数据采集。

小型卫星（Small-satellite）：质量上限在500千克左右，在商业应用中逐渐获得认可。

微型卫星由于其体积小、成本低、发射灵活等特点，近年来受到各国政府、研究机构及私营公司的广泛关注。

微型卫星的发展历程微型卫星的发展可以追溯到20世纪末，当时随着电子元器件的小型化及制造技术的进步，使得构建微型卫星成为可能。

1998年，美国国家航空航天局（NASA）的“月球勘测轨道器”（Lunar Reconnaissance Orbiter）中就包含了一台名为“月球后裔计划” (Lunar Prospector) 的小型卫星。

这标志着微型卫星在太空探索中首次获得成功应用。

进入21世纪后，多国开始研究和发射微型卫星。

例如，2001年，日本发射了名为“阿波罗”的微型卫星，开启了日本在这一领域的探索之路。

2003年，中国成功发射了“翔宇-1”小型卫星，为后续的发展奠定了基础。

随着技术的不断成熟，越来越多的微型卫星被设计并投入使用，其中以CubeSat形式的小卫星尤为突出。

微型卫星的技术特点微型卫星相较于传统大型卫星，在多方面表现出显著的优势：体积与重量微型卫星的小巧设计使得其不仅仅是发射成本的降低，更是在空间上的灵活性提高。

★前沿技术Space International 国际太空 · 2019·6Advanced Technology46技术发展和应用前景林来兴 （北京控制工程研究所）1 概述近年来，小卫星质量越来越小，发射数量越来越多。

据统计，小卫星发射数量占全球航天器发射数量约70%，而小于50kg 的微小卫星占小卫星总数约80%，由此可见，小于50kg 的微小卫星已经开始成为发射的主流。

当前，微小卫星星座如雨后春笋涌现，微小卫星应用正处于蓬勃发展阶段。

2 微小卫星科学与技术飞行试验和编队飞行微小卫星成本低，研制周期短，易获得飞行试验结果，因此，约有1/3的微小卫星作为科学与技术飞行试验卫星，推动空间技术水平迅速提升。

“纳眼”飞行试验卫星2012年，美国陆军空间与导弹防御部门提出研制“纳眼”(Nano Eye)飞行试验卫星，要求在300km 轨道高度提供优于0.5m 对地观测分辨率。

“纳眼”卫星成本低于500万美元，包括有效载荷、卫星平台、发射和运行操作费用。

有效载荷包含超轻量望远镜与相机，卫星质量为10kg，贮箱推力系统为15kg。

卫星目前还处在研制和飞行试验阶段。

加拿大纳型卫星编队飞行“先进航天试验纳卫星”（CanX-4/5）由加拿大空间局（CSA）资助、多伦多大学研制，两颗卫星前后相隔距离由1000m 调整到500m。

卫星质量为7kg，星上姿态控制系统由三轴磁力器、6个粗精太阳敏感器、3个速率陀螺和3个正交安装的反作用轮等组成，姿态控制精度为1°。

卫星轨道位置由GPS 接收机测量，精度为1m。

星上装有4个冷气推力器，速度增量为14m/s。

2014年，成功实现纳型卫星编队飞行自主控制飞行演示试验，保持编队飞行队形距离从1000m 到500m。

3 微小卫星优越性21世纪以来，微小卫星得到飞快发展，得益于其以下优越性。

1）微小卫星大量应用于星座，这是最佳工作模式，因为其应用效益好，成本小，研制周期短，进入门坎低，易于吸收商家参加等；2）微小卫星绝大部分采用市场现成电子商品，微小卫星Space International 国际太空·总第486期47★前沿技术Space International 国际太空 · 2019·6Advanced Technology48卫星组成的大型对地观测星座。

小型卫星技术的发展现状与未来前景近年来，随着科技的不断进步，小型卫星技术在航天领域得到了广泛应用。

相较于传统的大型卫星，小型卫星具有体积小、成本低等优点，逐渐成为了国际上的热门研究领域。

本文将探讨小型卫星技术的发展现状与未来前景。

一、小型卫星技术的发展现状1. 多样化的运载工具：过去，小型卫星多依托大型卫星携带到轨道，运载能力受限。

如今，随着火箭运载能力和可靠性的提高，小型卫星可以选择独立发射，包括装载在火箭上或通过喷气式飞机空投。

这为小型卫星的发展创造了更多的可能。

2. 开放的创新平台：传统的卫星开发需要较高的经济投入和技术实力，限制了许多可能参与的企业和研究机构。

而如今，一些国家和组织通过开放的创新平台，提供了便利条件和政策支持，吸引更多的创新者进入这一领域。

这种合作模式的出现推动了小型卫星技术的发展。

3. 高度集成的卫星系统：小型卫星采用高集成度的设计可以满足更多应用需求。

以CubeSat为例，它是由模块化的标准单元组成的，并且可以根据需要进行组合和配置。

这种灵活性不仅提高了技术的适应性，也降低了发展成本。

二、小型卫星技术的未来前景1. 天基通信网络：随着卫星通信的广泛应用，天基通信网络成为了未来的发展方向。

小型卫星具有快速部署和组网的能力，可以形成更加灵活和覆盖范围广泛的通信网络。

这将对世界通信体系的发展起到重要推动作用。

2. 空间观测和探测：小型卫星技术在空间观测和探测方面也有着广阔的前景。

利用小型卫星进行遥感观测可以实现高效获取地球表面信息，如气象预报、环境监测等。

同时，小型卫星还可以用于探测外太空，深入研究宇宙中的奥秘。

3. 交通监测和导航：随着交通运输的日益发展，对交通监测和导航领域的需求也越来越高。

小型卫星可以实现精确的航空交通监测，并通过导航信号提供高精度的导航服务。

这不仅能提高交通运输的效率，还能改善人们的出行体验。

4. 微重力实验：微重力环境对于某些实验和工艺的开展具有重要意义。

小型卫星行业的发展现状与未来趋势分析近年来，小型卫星的应用领域逐渐扩大，对于世界各国的科学研究、商业发展以及国家安全等方面都起到了重要的推动作用。

本文将从小型卫星行业的背景与现状、技术发展趋势以及应用前景等方面进行探讨。

一、小型卫星行业背景与现状小型卫星是指重量不超过500千克的人造卫星，相比于传统的大型卫星，它们具有体积小、成本低、响应速度快的特点。

小型卫星的发展得益于技术进步和市场需求的双重推动。

首先，技术进步为小型卫星的发展提供了基础。

随着电子技术、通信技术和航天技术的不断发展，卫星的体积和重量逐渐减小，使得小型卫星的研制成为可能。

同时，发射载运工具的进步也为小型卫星的发射提供了保障，例如火箭改进以及太空探索公司的商业火箭。

其次，市场需求是小型卫星行业发展的重要原因。

随着信息时代的到来，对于空间数据的需求日益增长。

小型卫星在地球观测、气象预测、农业监测等领域有着广泛的应用价值，能够为人们提供准确、实时的数据支持。

二、小型卫星技术发展趋势小型卫星的技术发展在过去几年里取得了巨大的进展，主要表现在以下几个方面。

首先，小型卫星的通信能力不断增强。

传输数据是卫星的重要功能之一，随着通信技术的进步，小型卫星的通信系统也得到了升级。

采用高速、高效的数据传输技术，使得卫星能够更好地实现数据的上传和下载。

其次，小型卫星的能源系统得到了改进。

由于小型卫星的体积有限，传统的能源系统往往难以满足其长期运行的需求。

因此，研究人员开始探索更加先进的能源系统，如太阳能电池板、光伏电池等，以提高卫星的能源供应能力。

最后，小型卫星的运行周期不断延长。

过去，小型卫星的使用寿命较短，往往在几个月或一年左右。

然而，随着技术的发展，小型卫星的运行周期逐渐延长，部分卫星甚至可以运行多年。

这为卫星的长期监测和数据采集提供了可能。

三、小型卫星应用前景展望小型卫星在未来的应用前景非常广阔，将在多个领域发挥重要作用。

首先，小型卫星在环境监测和气象预测方面的应用前景巨大。

小卫星通信与网络发展综述来源：电科小氙在过去20年中，卫星系统领域发生了翻天覆地的变革：经济实惠的创新商业现货技术解决方案层出不穷，微电子和微系统技术不断进步，使卫星组件尺寸不断减小，让人们能够设计尺寸越来越小的卫星，如小卫星（重量小于或等于1000千克）、微卫星（重量为10~100千克）、纳卫星（重量为1~10千克）和皮卫星（重量为0.1~0.99千克）。

迄今为止，小卫星开发的主要动力是地球观测和遥感领域，它们极大程度弥合了许多垂直行业（例如，农业、灾害控制、林业和野生动植物）“数据匮乏”的鸿沟。

然而，随着开发提供全球通信的巨型皮/纳卫星星座的新投资增长，卫星在机器对机器（M2M）通信中发挥的作用越来越重要，业界对利用小卫星发展互连卫星分布式系统的兴趣越来越浓，研究关注点转向了电信领域。

本文概述了小卫星领域的近期进展和发展趋势，同时特别聚焦电信领域，例如使用更高频段和光通信、协议和架构。

01、小卫星发展历程简述从太空时代伊始到其最新发展，卫星通信一直都是技术和社会进步的最可靠指标之一：实际上，在最近几十年内，许多领域都发生了令人惊叹、不可思议的成就和变革，包括广播、移动通信、地球观测和遥感、星际探索、传输和远程监测等等，包括商业、民用和军事应用。

然而，值得强调的是，二战结束至今，卫星系统经历了根本性和系统性的变革，其性能完美适应了社会和市场需求的不断变化；特别是虽然在战后最初十年，政府和国家机构是太空竞赛开始阶段卫星任务设计和卫星系统开发的主要参与者，但近年来，私企也在这一战略性行业中发挥了越来越重要的作用。

主要国际卫星组织在上世纪末的私有化进程也推动了这一趋势的发展，并产生了大量收入，如图1所示。

就甚小孔径终端（VSAT）和宽带卫星系统而言，从卫星发射直到其最终成功推广，都经历了同样的市场力量激励和放松管制趋势，如图1所示。

图1 INTELSAT、EUTELSAT和INMARSAT的年收入（左）VSAT 终端的年销量（右）另一方面，二十世纪末也是探索基于所谓小卫星（其尺寸和重量远小于巨型地球静止轨道（GEO）或大型中地球轨道（MEO）以及低地球轨道（LEO）卫星）新范式的开端。

微型卫星：低成本太空探索方案近年来，随着科技的迅速发展和商业航天的崛起，微型卫星逐渐成为太空探索领域的重要组成部分。

与传统大型卫星相比，微型卫星具备了更低的发射成本、更短的开发周期和更高的灵活性等显著优势，使得其在科学研究、环境监测、通信服务等应用中的作用愈加凸显。

本文将探讨微型卫星的定义、发展历程、技术特点及其在低成本太空探索中的应用。

微型卫星的定义微型卫星通常是指质量在10至100公斤之间的小型卫星。

根据国际上普遍采用的划分标准，微型卫星可以细分为几种类型，如纳米卫星（1-10公斤）、微卫星（10-100公斤）等。

它们体积小、重量轻，因而在发射时可以与其他载荷共享火箭，从而有效降低发射成本。

这一特点使得微型卫星在过去十年中迅速成为各国航天机构及私营企业争相研发的热点。

微型卫星的发展历程微型卫星的发展可以追溯到20世纪90年代，当时一些高校和研究机构开始尝试制造小型科研卫星。

2003年，第一颗真正意义上的商业微卫星——“DOVE”号被发射，这标志着微型卫星商业化进程的开始。

随后，随着发射能力的提升及技术不断进步，越来越多的国家和企业纷纷加入到微型卫星的研发中。

进入21世纪以来，微型卫星得到了飞速发展。

在美国，NASA和其他私人航天公司如SpaceX、Blue Origin开始积极布局微型卫星市场。

在中国，由于国家对空间科学与技术的大力支持，各类院校和科研机构也相应地展开了一系列微型卫星项目，如“雀翱”等。

微型卫星的技术特点1. 低成本设计微型卫星的一大优势就是其低成本设计。

这是由于其使用了模块化设计理念，可以根据任务需求对不同模块进行组合和优化。

此外，很多微型卫星采用现有的商业现成部件（COTS），进一步降低了制造和开发成本。

2. 快速开发与发射能力与传统大型卫星相比，微型卫星从概念到发射所需的时间大幅缩短。

一般情况下，微型卫星的开发周期仅需几个月至一年，而大型卫星则可能需要五年以上。

这使得科研人员能够快速响应新出现的科研需求，实现灵活调度。