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上海航天自主研发电源系统助力北斗展翅

导读: 与北斗一号、北斗二号甚至国外的其他导航卫星相比,北斗三号的独特性为电源分系统的设计带来前所未有的新课题。

据新民晚报报道,27日下午,我国正式宣布北斗三号基本系统完成建设,并开始提供全球服务。

据悉,上海航天在此次型号中共承担了21颗北斗导航卫星的电源分系统研制工作,一场艰苦的技术攻关之旅就此展开。

与北斗一号、北斗二号甚至国外的其他导航卫星相比,北斗三号的独特性为电源分系统的设计带来前所未有的新课题,为了保证导航服务效果,北斗三号卫星的信号功率相比北斗一号、北斗二号以及国外主流的其他导航系统,要求增加了至少50%,这也就意味着卫星能耗的增加。于是,电源分系统团队在电源分系统的三个领域均采用了全新设计。

在太阳电池方面,研制人员采用了更高效的太阳能电池片,其转换效率为30%,在初期能发出4000瓦左右的功率,完全满足了整星的需求。

在储能电池方面,为了满足总体对电池重量和体积提出的“减重减体积”和长寿命的要求,研制人员首次在北斗导航卫星上采用了大容量高比能锂离子蓄电池,其在轨寿命可达到10年。

在电源控制器上,研制人员则使用了高效控制器来控制电池温度,配合30%转换效率的高效砷化镓太阳电池,保证了电源系统在正负超过200度的恶劣太空温度下正常工作,满足了卫星年长期在轨工作的需求。

值得一提的是,北斗三号使用的太阳能帆板,研制人员在考虑基板材料时选择了碳纤维材料,看起来很大的一张板,拎起来却如塑料泡沫板般重量。尽管如此,它的强度却可以跟铝合金的强度媲美。据团队研制人员介绍,为了保证卫星的运行功率,正常情况下卫星会采用好几块这样的太阳帆板,采用碳纤维材料,既保证了最多的太阳能帆板面积,也可以将足够的重量分给其他载荷,这是电源分系统团队历经多次艰辛后的又一项新突破。

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