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2026/3/27 18:06

从构想到现实:他们把国际首个车轮编队卫星送上天

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引言

在距地球五百多公里的太空,四颗卫星组成一个精密运转的“车轮”:主星位于中心,三颗辅星均匀分布在轮毂上,以每秒七千多米的速度环绕地球飞行。这是银河航天承研的国际上首个四星编队飞行的干涉合成孔径雷达(InSAR)对地成像系统。

车轮式(Cartwheel)编队卫星的概念由法国空间中心(CNES)1998年提出,由于其编队间稳定的几何关系,通过彼此通信协作,可实现对地观测、测高等任务。

然而,该构想始终停留在纸面——要让卫星在五百公里轨道上、以每秒七公里高速飞行时,仍能在几百米间距下保持稳定编队,轨道摄动、空间碎片、星间链路稳定性等问题如同重重关隘。传统单星模式尚且挑战重重,何况四星协同?

直到2023年3月30日,银河航天将这一设想变为现实。四颗卫星升空后,以“一主三辅”的构型,在轨构成国际首个车轮式卫星编队。

这不仅是中国商业航天的里程碑,更让全球航天界意识到:在SAR卫星编队领域,中国已站上国际领先位置。

0在轨三年:用数据服务社会

银河航天研制的四星车轮编队3D示意图

如今,这四颗星累计绕地球飞行超过65000圈。凭借独一无二的单航过多基线干涉成像优势,它们持续开展业务化测图,为自然灾害应急、干涉形变监测、林区砍伐监测、气候变化监测等提供高分辨率SAR数据。

该组卫星具备全球非极区1:50000比例尺测绘能力,可实现毫米级形变监测、亚米级高分宽幅成像,整体技术达到国际领先水平。2025年汛期,该组卫星完成全国应急监测50余次,交付关键数据近千景;在山洪泥石流灾害中,该组卫星快速获取受灾区域高分辨率雷达影像,为抢险救援提供坚实支撑。

该组卫星获取的影像产品清晰、地理特征明显、层次分明,几何定位精度满足10米应用需求;获取的数字地表模型(DSM)显示四星干涉性能良好、干涉条纹清晰、相干性极高、DSM产品细节特征明显。北京大兴国际机场、新疆喀什、黄河三角洲……一组组清晰影像的背后,是这颗“太空车轮”对社会民生的默默守护。

车轮编队卫星成像图

02为什么银河做到了?

想实现卫星车轮编队非常难,首先需要解决姿轨控的难题,姿轨控系统如同卫星的“方向盘”与“油门”,以精密轨道控制确保构型稳定与安全。

银河航天姿轨控团队提出解决方案:四颗卫星在各自轨道飞行,在特定参数下形成惯性空间相互绕飞的节点,三颗辅星绕主星转动、主星绕地球飞行,整个系统如同精密运转的车轮在太空运转。

为解决长期维持编队构型的燃料消耗问题,团队创新应用电推进技术,利用氙气电离产生的离子推力大幅节省燃料,这也是国际上首次全电推系统实现SAR卫星编队控制。

四颗卫星依托星间测量与通信系统,实现高精度绝对定轨与相对定轨,可在几百米尺度内保持构型稳定——“就像在高速路上开四辆并行的车,间距误差不超过一根头发丝。”卫星总师段晓这样形容。

年轻工程师是编队构型技术攻坚的参与者。如今他们正在研发姿轨控AI,未来有望实现卫星的自动测试、故障诊断、自主轨控,让低轨卫星在太空实现“自动驾驶”。

03商业航天速度:从造星到批产

姿轨控团队拿出解决方案的同时,在银河航天的卫星智慧工厂里,卫星批产的速度与激情也在同步上演。

2023年3月,四颗InSAR卫星进入发射倒计时。项目团队制定精准工作计划,节点精确到0.5小时。最终,按用户要求的时间节点,“一箭四星”准时发射、准时入轨。

这背后是银河航天对商业航天本质的理解:技术领先是基石,高质量交付是生命线。

基于标准化、模块化设计思路,银河航天实现了卫星批量化研制,依托数字化仿真、数字孪生、脉动生产线等先进技术,创新采用“脉动式”节拍生产与“岛式”柔性工位相结合的产线模式,使卫星研制周期较常规模式缩短80%以上。

如今,银河航天已累计对外交付8颗批产SAR卫星(2组),同时在研SAR卫星数十颗,领跑国内SAR卫星制造领域。

四星批产出厂前状态

04从零起步赢得第一张SAR订单

这项里程碑式的工程,其实始于一场艰难的市场开拓。

2020年,恰逢一家卫星数据应用的公司提出SAR卫星需求。面对多家航天企业的激烈竞争,银河航天以“理解客户、解决问题”的真诚突围,以快速响应、严控周期、可控成本打动客户。

通过高频沟通、反复复盘、高层对接,两个团队的信任逐步建立。最终,四星车轮编队成为银河航天首个为用户量身定制的SAR卫星项目。

交付阶段,团队以极致靠谱兑现承诺:按时间节点,一天不差准时发射;如今卫星在轨已三年,状态良好、质量可靠。

“市场人员对客户团队的前端承诺,研发团队来脚踏实地实现。”这是银河航天研发与市场团队的默契。正是这种“靠谱”的双向奔赴,让银河航天后续收获了一个又一个的商业伙伴。

车轮编队4颗卫星 星箭对接

05卫星制造为什么重要?

对银河航天而言,卫星制造不仅是技术能力的体现,更是企业实现自我造血、稳健发展的关键因素。

这组四星编队的SAR卫星,是银河航天的标志性成功:实现SAR卫星研制从零到一的突破,整体技术达到国际领先水平;以在轨优异成绩,验证了银河航天自主造星、可靠交付、在轨管理的全链条能力;彰显了强劲的“自身造血”能力,以可靠品质赢得客户广泛信任。

在卫星智能化层面,银河航天批产的SAR卫星均搭载星上自主任务规划与智能处理系统,可根据实际任务需求,自主完成在轨成像计划编排、数据预处理及目标识别等操作,无需地面干预,大幅提升任务响应效率。

目前,银河航天已成功发射自主研制的40余颗技术先进的卫星,具备微波通信载荷、相控阵天线、数字处理载荷等先进载荷产品,以及综合电子、能源、测控等核心平台产品的低成本、批量研制能力。基于国内领先技术、低成本批量化制造能力和良好的商业口碑,银河航天先后获得了多家合作伙伴的卫星产品订单。

今年3月,“十五五”规划纲要发布,纲要明确指出“构建空天地一体、通导感算融合的综合服务体系”,这一战略部署标志着卫星应用正在从单一功能向综合服务转变,通信、导航、遥感、算力等能力的深度融合将成为未来卫星产业发展的核心趋势。

作为国内商业航天领域的领军企业,银河航天前瞻把握通感算一体化发展趋势,在通信、遥感、算力三大方向均已取得重要进展。

2023年3月30日 车轮编队四颗卫星发射升空

06靠谱铁军:银河航天的核心密码

车轮编队,在轨三年,没发生任何重大质量问题——这验证了银河航天的卫星制造能力和工程交付能力。而比技术与市场更核心的,是银河航天这支“铁军”的精神内核。

这是一群坚守初心的实干家:他们在姿轨控技术攻关中反复试验,在探索卫星批产中全力以赴,在卫星在轨运行中时刻守护。他们深知,每一次测试、每一次尝试、每一次技术攻关,都是通往航天梦想的必经之路。

银河航天从不缺少这样敢想敢做的年轻人:有人为了寻找信关站标校位置,跑遍北京妙峰山、凤凰岭等十余处点位,肩扛上百公斤设备徒步上山;有人为了赶卫星过境时间,连续数天赶往偏远外场进行测试;有人跳出自己的舒适区,挑战最前沿的新岗位,在攻坚中实现自我成长。

从“让地球更美好”的创业初心,到“靠谱卓越”的团队文化;从以零开始的SAR卫星拓荒,到国际领先的编队技术;从拿下首个整星订单,到批产卫星的稳定交付——一批又一批的“银河星”不断发射入轨,卫星传回的数据,在通信、遥感、救灾等领域持续应用,为社会做出贡献。这正是银河航天所追求的:发展航天科技,服务人类社会。

太空无垠,征途漫漫。在这支靠谱团队的坚守与奋进下,银河航天将继续以技术创新为翼,以高质量交付为基,让更多“银河星”闪耀苍穹,用商业航天的力量,服务人类社会,用卫星网络,连接地球的每个角落。

银河航天卫星智慧工厂一角


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