隨著航空航天工業的快速發展,新思路、新器件、新材料在航天領域快速迭代與應用,航天技術向極大規模、極智協同方向發展已成必然趨勢。以美國太空探索技術公司(Space X)“星鏈”計劃為代表的巨型星座,開啟了天基規?;渴鹦聲r代,對傳統定制化衛星研產模式產生了顛覆性影響。通過引入工業化生產制造、批量化發射部署、技術快速迭代升級,星鏈系統已從0.9版本更新至1.5版本,衛星成本降至50萬~100萬美元/顆,目前已在軌部署超過3000顆衛星。得益于絕對數量帶來的彈性和依托商業模式構建的低成本規?;渴鹉芰?,衛星技術正經歷顛覆性、變革性、前沿性的創新與發展,促進了全球航天器規?!爸笖凳健痹鲩L,深刻改變和重塑著世界航天版圖。面對極大規模與極智協同的世界航天發展新趨勢及復雜的國際形勢,我國已規劃組建數個大型星座,以滿足國家太空發展戰略和國家安全需求。當前,低成本規?;挟a能力提升已是亟須解決的問題。作為我國航天領域一支重要的生力軍,中科院微小衛星創新研究院依托中科院基礎科研優勢力量,聯合院內外優勢資源與技術,致力于實現衛星平板化、單機模塊化、單板芯片化和軟件智能化的衛星技術跨代革新,突破衛星系統制造成本高昂的核心問題。同時,針對低成本、規?;⑿⌒l星,研究院還要打造一個智能制造示范平臺,開展一系列技術在軌驗證,掌握一系列關鍵核心技術,制定一整套研制規范標準,形成衛星低成本規?;圃?、星座智能化在軌自主運行的高效研發能力,支撐我國新一代航天裝備體系的跨越式發展。當前,中科院微小衛星創新研究院已突破大規模彈性星座組網關鍵技術,具備體系化仿真、體系化保障、脈動生產與智能制造、高性能衛星平臺自主可控等能力。中科院微小衛星創新研究院已部署星座組網路由、L頻段相控陣、綜合變頻單機、綜合電子、復合材料、帆板、微推進、動量輪、活動機構等單機和載荷產品,形成了具有一定競爭優勢的產品配套體系;已建立低成本元器件數據庫,探索工業級器件快速篩選、抗輻射加固等途徑,形成了一套低成本批量化衛星質量管控方法體系;完成脈動衛星示范線建設,已有30顆衛星在示范線上生產,驗證了批量化衛星生產的關鍵工藝技術,具備年產100顆衛星的能力;正在建設二期脈動批產線,將于2023年建成,具備年產300顆以上衛星的能力。為實現低成本智能衛星創新性發展目標,總體思路應采取“系統架構優化設計+產業鏈垂直整合+工業化產品大規模應用”的方式。在生產方式上,采用“近似于汽車或電子消費品”生產線生產方式,批量化生產衛星。在成本管控方面,基于低等級元器件(工業級器件)的高可靠系統設計,大規模使用工業化元器件、原材料實現航天級應用,降低衛星成本。在供應鏈方面,堅持獨立研發路線,形成自主可控供應鏈,并采用工業化生產思路,制定面向低成本批量化的AIT(總裝集成測試)研制流程,精準嚴控關鍵工藝,差異化設計環境試驗、自動化測試等項目。在質量管控方面,基于低成本元器件數據庫、供應鏈體系及研制流程體系,開展整星和單機的兼容性試驗、低成本元器件快速批次化質量檢驗、整星批次化質量評價等研究。
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