The Preliminary Design of a Standardized Spacecraft Bus for Small Tactical Satellites (Volume 3) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Storming Media

作者:Gerald Ashby

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996

价格:0

装帧:Spiral-bound

isbn号码:9781423573753

丛书系列:

图书标签:

• Spacecraft Bus
• Small Satellites
• Tactical Satellites
• Preliminary Design
• Space Systems Engineering
• Satellite Technology
• Aerospace Engineering
• Standardization
• Volume 3
• Spacecraft Design

太空探索的基石：标准化航天器平台的设计理念与工程实践 本书深入探讨了标准化航天器平台（Spacecraft Bus）的设计原则、技术挑战及其在现代太空任务中的重要作用。随着小型战术卫星需求的日益增长，如何高效、经济地构建满足多样化任务需求的航天器成为关键。本书旨在为航天器设计师、工程师、项目管理者以及相关领域的学术研究人员提供一套详实的设计理论框架和工程实践指导，特别侧重于标准化平台在小型战术卫星领域的应用。 第一部分：标准化航天器平台的理论基础与设计哲学 本部分将从概念层面剖析标准化航天器平台的核心价值。我们将阐述“标准化”在航天器设计中的意义，不仅仅是模块化和复用性，更是一种系统性的工程思维转变。标准化平台的设计哲学强调平台的通用性、可扩展性、可维护性以及低成本性，旨在通过预先设计和验证的通用模块，大幅缩短新任务的卫星开发周期，降低研制成本，并提高可靠性。 通用性与模块化： 详细介绍标准化平台如何通过定义一组通用接口和模块（如电源模块、姿态控制模块、通信模块、载荷接口等），使其能够适应不同任务载荷的需求。我们将探讨不同层面的模块化设计，从物理接口到电气接口，再到软件接口，以及如何实现高效的模块集成。 可扩展性与适应性： 分析标准化平台如何通过预留的设计裕度，支持未来任务的性能升级或功能扩展。这包括对电源能力、数据处理能力、通信带宽以及推进能力的预估和设计，以应对技术进步和任务需求的演变。 可靠性与冗余设计： 强调标准化平台在设计中如何集成高可靠性的组件和冗余机制，以应对太空严酷环境的挑战。我们将讨论不同关键子系统的冗余策略，如双冗余、三冗余等，以及如何通过成熟的组件选择和严格的测试流程来保障整体系统的可靠性。 低成本与高效性： 深入分析标准化平台如何通过批量生产、成熟技术复用、简化测试流程以及缩短开发周期来降低卫星的总体成本。我们将探讨成本效益分析在标准化平台设计中的应用，以及如何平衡性能、可靠性与成本之间的关系。 标准化接口与互操作性： 详细阐述标准化接口（如S2EC、ECSS标准等）在不同制造商、不同子系统之间实现互操作性的重要性。我们将分析这些接口如何简化不同供应商组件的集成，减少接口兼容性问题，并促进整个航天产业的协同发展。 第二部分：小型战术卫星领域的标准化平台需求分析 小型战术卫星因其部署灵活性、响应速度快、成本相对较低等特点，在情报侦察、通信、导航、预警等军事和民用领域展现出巨大的应用潜力。本部分将聚焦于小型战术卫星的特殊需求，并分析标准化平台如何满足这些需求。 任务多样性与快速部署： 探讨小型战术卫星任务的多样性，包括对光学成像、电子侦察、通信转发、雷达探测等不同载荷的需求。分析标准化平台如何通过模块化设计，快速配置和集成不同载荷，满足快速部署的需求。 尺寸、重量与功耗（SWaP）限制： 深入分析小型战术卫星对尺寸、重量和功耗的严格限制。我们将探讨如何设计紧凑、轻量化的标准化平台，并优化电源管理，以满足小型运载火箭的发射能力和卫星自身的能量供给需求。 经济性与可负担性： 强调小型战术卫星对成本的敏感性。我们将分析标准化平台如何通过批量生产、降低研发成本、缩短任务周期等方式，实现成本效益的最大化，使得更多的用户能够负担得起高质量的太空服务。 生存性与抗干扰能力： 讨论小型战术卫星在战术环境下可能面临的生存性挑战，如电子干扰、物理攻击等。我们将探讨标准化平台在结构设计、电子设备选型和抗干扰技术方面的考量，以提高卫星的鲁棒性和生存能力。 轨道高度与任务周期： 分析不同轨道高度（如低地球轨道、中地球轨道、地球静止轨道）对平台设计的影响，以及标准化平台如何针对不同轨道环境进行优化，并满足不同任务周期（如短期任务、长期任务）的性能要求。 第三部分：标准化航天器平台的关键子系统设计 本部分将详细介绍标准化平台各个关键子系统的设计要点和技术考量，突出其标准化和模块化的特点。 结构与热控子系统： 探讨标准化结构的设计原则，如何实现轻量化、高强度，并预留载荷安装接口。分析热控系统的设计，如何利用被动和主动热控技术，维持电子设备的稳定工作温度。 电源子系统： 详细介绍标准化电源管理模块的设计，包括太阳能电池阵列、电池储能、电源分配与管理单元（PCDU）的设计。强调高效的功率管理和能量回收技术。 姿态确定与控制子系统（ADCS）： 介绍ADCS标准化模块的设计，包括星敏感器、陀螺仪、磁力计、反作用轮、磁力矩器等组件的选择与集成。分析其控制算法的通用性与可配置性。 通信子系统： 阐述标准化通信模块的设计，包括天线、射频前端、基带处理等。讨论如何支持不同的通信协议和数据速率，以适应不同任务需求。 载荷接口与数据处理： 详细介绍标准化载荷接口的设计，包括电气、机械和软件接口。分析数据处理单元（DPU）的设计，如何实现数据的采集、存储、处理和下传。 推进子系统： 探讨小型、高效的推进系统在标准化平台中的集成，包括化学推进和电推进方案。分析其模块化设计如何实现不同推力级别和冲量需求的可配置性。 软件与指令系统： 强调标准化软件架构和操作系统的重要性，以及如何实现指令系统的灵活配置和任务规划。分析软件模块化、可重用性和验证方法。 第四部分：标准化航天器平台的工程实践与应用案例 本部分将结合实际工程经验，介绍标准化航天器平台的开发流程、测试验证方法，并列举一些成功的应用案例。 开发流程与项目管理： 探讨标准化平台的设计、制造、测试和发射的整个流程。分析如何在项目管理中应用敏捷开发方法，加速项目进程。 测试与验证策略： 详细介绍针对标准化平台及其模块的各项测试，包括环境试验（振动、热真空、电磁兼容等）、功能试验和集成试验。强调“测试一次，验证多次”的原则。 供应链管理与供应商协同： 分析标准化平台如何通过建立成熟的供应链体系，与多家供应商协同合作，降低成本并保证组件的质量和可用性。 应用案例分析： 选取不同领域（如地球观测、通信、科学探测）的小型战术卫星，分析其如何利用标准化平台实现任务目标。通过实际案例，展现标准化平台的设计优势和市场价值。 未来发展趋势与挑战： 展望标准化航天器平台未来的发展方向，如AI在设计与任务规划中的应用、更高集成度的模块、新材料的应用等。同时，讨论当前面临的技术挑战和市场机遇。 本书的编写旨在为读者提供一个全面、深入的视角，理解标准化航天器平台的设计理念、技术细节和工程实践。通过对这些内容的学习，读者将能够更好地掌握构建高效、经济、可靠的小型战术卫星的方法，为推动航天事业的发展贡献力量。

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