你听说过卫星仿真技术吗?要了解卫星仿真技术,首先要知道什么是卫星。我们通常说的卫星,确切地说,应该叫做人造卫星,也可以称为无人航天器。它主要用于完成通信、行星探测、电子侦察、GPS导航以及空间生产计划等航天任务。
为了保障卫星完成上述特定航天任务,它的可靠性和安全性就显得特别重要。要是卫星的软件或硬件存在设计缺陷,很有可能耗费大量的人力物力财力制造的卫星,就会出现故障,然后变成为宇宙垃圾。
所以,理论分析和计算是航天任务设计的基础,而仿真则是验证设计方案的主要途径。卫星制造商必须进行大量的极限测试,和复杂的环境模拟来验证卫星的设计是否可靠。通过计算机仿真技术对卫星进行仿真,不仅可以尽可能早地暴露设计中的问题,然后加以修正,最大限度节约成本;还可以帮助人们验证航天方案的可行性,对其能否实现总体目标、满足约束条件等进行评估。
卫星和一些地面设备的使用场景有很大的区别。比如汽车测试,我们可以在实际道路上试驾,但卫星很难在地面测试,主要因为重力和真空的模拟问题。有时候航天员会在游泳池中训练,模拟失重的环境,这时,泳池就是航天员的仿真环境。而卫星的仿真技术测试,也是要把卫星在轨的一些动力学环境、真空环境,在地面进行模拟并推演。所以,卫星仿真技术对于卫星发射来说,真的是太重要了!
小课堂讲师
任家栋:哈工大工学博士、高级工程师、银河航天姿轨控系统研发负责人,博士期间研究方向为卫星仿真技术故障诊断等,曾作为技术负责人主导国家多个重点型号的导航、制导与控制分系统的研制。
本文由太空星愿航天资讯编辑王栎哲综合整理。