世界首顆12U立方星發射成功 由西工大自主研制
作者： 2016年07月04日 來源：中國儀表網 瀏覽量：
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6月25日，西北工業大學研制的世界首顆12U立方星“翱翔之星”，搭載長征七號運載火箭在海南文昌發射成功，順利進入預定軌道。26日12時20分12秒，“翱翔之星”首次向地面傳送數據，并被成功接收。
6月25日，西北工業大學研制的世界首顆12U立方星“翱翔之星”，搭載長征七號運載火箭在海南文昌發射成功，順利進入預定軌道。26日12時20分12秒，“翱翔之星”首次向地面傳送數據，并被成功接收。
學校校長汪勁松、副校長宋保維、何國強，與航天學院等有關單位的負責同志和“翱翔之星”研制團隊，在海南文昌衛星發射中心現場觀看了衛星發射實況。黨委書記張煒、常務副書記趙瑞君，及有關單位負責同志，隨后在學校衛星測控地面站見證了數據接收和處理實況。
“翱翔之星”是國際上首顆12U立方星，是西北工業大學自主研制的第一顆微小衛星，其主要任務是開展地球大氣層外光學偏振模式測量，為偏振導航技術的研究提供數據支撐。目前，該項目的后續任務正在實施中，將進一步推動空間科學從研究到應用的發展。未來“翱翔”系列衛星還可應用于伴飛巡視、對地遙感、數據中繼等領域。
“翱翔之星”的成功凝聚著西北工業大學幾代航天人的心血，又是對我校宇航工程系的建立開拓者陳士櫓的告慰和紀念。
形成系列 致力于形成立方星的“中國標準”
“巡天遙看一千河”，這顆星，自項目設立開始，就牽動著西工大師生的心！
那么，閃耀太空的“立方星”到底是什么？
立方星（CubeSat），是一種采用國際通用標準的低成本微小衛星。1U（Unit）立方星，體積為10×10×10cm；在此基礎上，可拓展為“2U”、“3U”甚至“12U”(20×20×30cm)。立方星是微小衛星發展的主要方向，實用化的立方星技術2014年入選《科學》雜志年度十大科技進展。
以周軍教授為核心的西北工業大學陜西省微小衛星工程實驗室在國內率先開展立方星研究。目前，該實驗室已經形成了2U、3U、6U、12U等系列化的立方星及其組件產品。部分組件已經應用于國外立方星。實驗室制定了立方星總體設計、系統集成和總裝測試的研制規范，可以在3—6個月內完成1顆立方星的研制，具備了年生產10—20顆2~12U立方星的能力。
在2015年舉行的第十七屆中國國際高技術成果交易會上，“翱翔”系列立方星獲優秀作品獎。
據“翱翔之星”副總設計師劉瑩瑩教授介紹，世界上的立方星主要以2U、3U為主。但由于其體積小，因此能夠開展的科學研究和應用任務受到限制。“翱翔之星”12U立方星的出現將大大拓展立方星的科學研究與應用的領域。
2016年，西北工業大學研制的12U立方星參加了歐洲立方星4S會議，得到了國內外專家的好評。目前，實驗室正逐步形成12U立方星的國際標準。未來，立方星設計的部分國際標準將由中國科學家制定，這將大大提升中國在國際微小衛星研制領域中的影響力和話語權。
“中國自1970年４月發射第一顆人造衛星以來，應用衛星、載人航天和月球探測取得了巨大成就，在加強國防科技、普及航天知識和激勵公眾方面發揮了重要作用。但是，我們在空間科學發現、探索新知識、引領前沿技術變革等方面還遠未達到預期。高等學校的空間科學實驗與探索，包含了大量新思路、新設計等，應該成為中國空間科技重大原始創新的驅動力。”陜西省微小衛星工程實驗室主任，“翱翔之星”總設計師周軍教授說。
創新實驗 未來可開展衛星定制服務
據悉，這次上天的“翱翔之星”重量大約10公斤，運行于350千米近地軌道，在軌壽命約為3個月。
這個12U的立方星平臺包括結構、熱控、電源、通信、姿態管理等分系統，衛星上搭載了高可靠星載計算機、微型三軸飛輪系統、小型GPS/北斗接收機、星載電源管理系統、小型抗輻射計算機、衛星框架系統以及一體式衛星地面測試儀等設備。
“翱翔之星”有效載荷系統負責人黃河副教授介紹說：“現在已經是大眾航天的時代。其實，衛星技術離我們并不遙遠。我們制作的立方星，大量使用的是商業級元器件，其成本與航天級相比少了很多，但是，可靠性就比較差。而我們這次發射的衛星，就是要重點考察基于低成本商業化產品的微小衛星，其可靠性設計、可編程重構星載計算機等關鍵技術。”
黃河表示，衛星“巡游太空”的各種數據，將會由設立在西工大的衛星測控地面站接收處理。
據悉，該星還是世界首次開展在軌自然偏振光導航技術驗證，該技術從偏振導航信息獲取的角度出發，開展大氣層外偏振模式測量，這在國際上也具有“開創意義”。
讓記者頗感興奮的是，未來，在全面產業化之后，該實驗室還可面向社會公眾開展衛星定制服務，比如通訊定制、地圖定制等等。屆時，“私人定制衛星”將不再是夢想。
“造星”團隊 推動立方星技術發展
走近“翱翔之星”的研制團隊，給人最直觀的感受就是“嚴”。這支由12名教師和20多名研究生組成的團隊，對這個字可謂感觸良多，體會深刻。
團隊成員、青年教師劉睿博士說，“我們微小衛星團隊有很好的文化傳承，周鳳岐教授就是我們學習的榜樣。老先生80多歲了，每天堅持上班，認真審視衛星結構和彈射器的圖紙，他嚴謹的作風感染了團隊的每一個成員。”
“在航天企業參觀時我們注意到，技術員連上一個螺絲需要擰幾圈，都有嚴格的規定……這樣的嚴格規范讓我印象深刻。”航天學院研究生朱翔感慨地說，“其實，在我們實驗室內，也是如此。在這里，沒有‘可能、大概、差不多’這樣的話。今天你偷懶犯迷糊，明天一定會反過來懲罰你”——他對指導教師、電氣系統負責人劉光輝博士的這樣的“名言”津津樂道。
“研制衛星不是做玩具，我們需要絕對可靠。”朱翔說。
航天學院研究生余冬至，參與該項目一年多來，和白博、薛國良、張佼龍等指導教師一道，為了完成衛星的環境適應性試驗，不知道熬過了多少個通宵，記憶深刻的“假期”就是“春節休息了7天”，但是也基本上是“睡”過去的，因為“太困了”。
“各自模塊程序都好著呢，咋GPS信號一接入回路，控制系統軟件就出問題？”博士研究生楊中光百思不得其解，在2015年的暑期，為了弄清楚一個軟件的兼容性問題，他和王文杰、張凡等同學在李朋和盧曉東老師的帶領下，每天埋頭實驗室超過12小時，經過40多天，幾百次的測試實驗，問題終于圓滿解決。
此外，這個“造星團隊”還有多名國外研究生參與項目研究。基于國家國際科技合作基地“移動平臺環境感知及空天應用國際聯合研究中心”，荷蘭代爾夫特理工大學先后有5名研究生，參與了飛輪、小型抗輻射計算機和地球敏感器的研究。“翱翔之星”副總師于曉洲副教授說，“我們要通過建設一流的實驗條件，吸引國外一流大學的學生來開展合作研究，成為一個開展實質性合作交流的開放平臺”。
西北工業大學陜西省微小衛星工程實驗室成立于2009年，是以微小衛星的總體設計和系統集成、測試和應用為主要研究方向的省部級重點實驗室。經過多年建設，已經建成了完善的微小衛星總體設計、組裝集成與測試條件，建成了陜西省高校首個衛星測控地面站。
2012年，該實驗室與比利時馮卡門流體力學研究所、美國斯坦福大學、荷蘭代爾夫特理工大學等共同發起歐盟QB50計劃，通過50顆立方星開展低熱層大氣參數測量。西北工業大學成為該項目的亞洲區總協調單位和三大任務控制中心之一。QB50項目得到了學校研究生院、教務處、科技管理部、國際合作處等單位的大力支持，同時成立了西北工業大學研究生微小衛星創新基地，“翱翔之星”、“翱翔一號”等系列立方星的研制從此進入了發展的快車道。西北工業大學研究生團隊負責的2U立方星“翱翔一號”在陜西省首屆研究生創新成果暨創新成果洽談會上被評為特等獎。該衛星將在今年年底由國際空間站發射，目前已經完成系統的集成與測試，整裝待發。
該實驗室先后發起并參與了首屆陜西省立方星設計大賽、全國研究生未來飛行器設計大賽、陜西省首屆微小衛星載荷設計大賽等，吸引了全國20余所高校近萬名學生參與，形成了國內立方星研制的熱潮。
依托良好的實驗和國際交流條件，西工大將高水平研究和高端人才培養有機結合，主題為“創建國際一流航天教學與實踐平臺，培養航天控制高端創新人才”的教學項目，獲2015年陜西省教學成果特等獎。
（原標題：西工大研制的世界首顆12U立方星發射成功）
學校校長汪勁松、副校長宋保維、何國強，與航天學院等有關單位的負責同志和“翱翔之星”研制團隊，在海南文昌衛星發射中心現場觀看了衛星發射實況。黨委書記張煒、常務副書記趙瑞君，及有關單位負責同志，隨后在學校衛星測控地面站見證了數據接收和處理實況。
“翱翔之星”是國際上首顆12U立方星，是西北工業大學自主研制的第一顆微小衛星，其主要任務是開展地球大氣層外光學偏振模式測量，為偏振導航技術的研究提供數據支撐。目前，該項目的后續任務正在實施中，將進一步推動空間科學從研究到應用的發展。未來“翱翔”系列衛星還可應用于伴飛巡視、對地遙感、數據中繼等領域。
“翱翔之星”的成功凝聚著西北工業大學幾代航天人的心血，又是對我校宇航工程系的建立開拓者陳士櫓的告慰和紀念。
形成系列 致力于形成立方星的“中國標準”
“巡天遙看一千河”，這顆星，自項目設立開始，就牽動著西工大師生的心！
那么，閃耀太空的“立方星”到底是什么？
立方星（CubeSat），是一種采用國際通用標準的低成本微小衛星。1U（Unit）立方星，體積為10×10×10cm；在此基礎上，可拓展為“2U”、“3U”甚至“12U”(20×20×30cm)。立方星是微小衛星發展的主要方向，實用化的立方星技術2014年入選《科學》雜志年度十大科技進展。
以周軍教授為核心的西北工業大學陜西省微小衛星工程實驗室在國內率先開展立方星研究。目前，該實驗室已經形成了2U、3U、6U、12U等系列化的立方星及其組件產品。部分組件已經應用于國外立方星。實驗室制定了立方星總體設計、系統集成和總裝測試的研制規范，可以在3—6個月內完成1顆立方星的研制，具備了年生產10—20顆2~12U立方星的能力。
在2015年舉行的第十七屆中國國際高技術成果交易會上，“翱翔”系列立方星獲優秀作品獎。
據“翱翔之星”副總設計師劉瑩瑩教授介紹，世界上的立方星主要以2U、3U為主。但由于其體積小，因此能夠開展的科學研究和應用任務受到限制。“翱翔之星”12U立方星的出現將大大拓展立方星的科學研究與應用的領域。
2016年，西北工業大學研制的12U立方星參加了歐洲立方星4S會議，得到了國內外專家的好評。目前，實驗室正逐步形成12U立方星的國際標準。未來，立方星設計的部分國際標準將由中國科學家制定，這將大大提升中國在國際微小衛星研制領域中的影響力和話語權。
“中國自1970年４月發射第一顆人造衛星以來，應用衛星、載人航天和月球探測取得了巨大成就，在加強國防科技、普及航天知識和激勵公眾方面發揮了重要作用。但是，我們在空間科學發現、探索新知識、引領前沿技術變革等方面還遠未達到預期。高等學校的空間科學實驗與探索，包含了大量新思路、新設計等，應該成為中國空間科技重大原始創新的驅動力。”陜西省微小衛星工程實驗室主任，“翱翔之星”總設計師周軍教授說。
創新實驗 未來可開展衛星定制服務
據悉，這次上天的“翱翔之星”重量大約10公斤，運行于350千米近地軌道，在軌壽命約為3個月。
這個12U的立方星平臺包括結構、熱控、電源、通信、姿態管理等分系統，衛星上搭載了高可靠星載計算機、微型三軸飛輪系統、小型GPS/北斗接收機、星載電源管理系統、小型抗輻射計算機、衛星框架系統以及一體式衛星地面測試儀等設備。
“翱翔之星”有效載荷系統負責人黃河副教授介紹說：“現在已經是大眾航天的時代。其實，衛星技術離我們并不遙遠。我們制作的立方星，大量使用的是商業級元器件，其成本與航天級相比少了很多，但是，可靠性就比較差。而我們這次發射的衛星，就是要重點考察基于低成本商業化產品的微小衛星，其可靠性設計、可編程重構星載計算機等關鍵技術。”
黃河表示，衛星“巡游太空”的各種數據，將會由設立在西工大的衛星測控地面站接收處理。
據悉，該星還是世界首次開展在軌自然偏振光導航技術驗證，該技術從偏振導航信息獲取的角度出發，開展大氣層外偏振模式測量，這在國際上也具有“開創意義”。
讓記者頗感興奮的是，未來，在全面產業化之后，該實驗室還可面向社會公眾開展衛星定制服務，比如通訊定制、地圖定制等等。屆時，“私人定制衛星”將不再是夢想。
“造星”團隊 推動立方星技術發展
走近“翱翔之星”的研制團隊，給人最直觀的感受就是“嚴”。這支由12名教師和20多名研究生組成的團隊，對這個字可謂感觸良多，體會深刻。
團隊成員、青年教師劉睿博士說，“我們微小衛星團隊有很好的文化傳承，周鳳岐教授就是我們學習的榜樣。老先生80多歲了，每天堅持上班，認真審視衛星結構和彈射器的圖紙，他嚴謹的作風感染了團隊的每一個成員。”
“在航天企業參觀時我們注意到，技術員連上一個螺絲需要擰幾圈，都有嚴格的規定……這樣的嚴格規范讓我印象深刻。”航天學院研究生朱翔感慨地說，“其實，在我們實驗室內，也是如此。在這里，沒有‘可能、大概、差不多’這樣的話。今天你偷懶犯迷糊，明天一定會反過來懲罰你”——他對指導教師、電氣系統負責人劉光輝博士的這樣的“名言”津津樂道。
“研制衛星不是做玩具，我們需要絕對可靠。”朱翔說。
航天學院研究生余冬至，參與該項目一年多來，和白博、薛國良、張佼龍等指導教師一道，為了完成衛星的環境適應性試驗，不知道熬過了多少個通宵，記憶深刻的“假期”就是“春節休息了7天”，但是也基本上是“睡”過去的，因為“太困了”。
“各自模塊程序都好著呢，咋GPS信號一接入回路，控制系統軟件就出問題？”博士研究生楊中光百思不得其解，在2015年的暑期，為了弄清楚一個軟件的兼容性問題，他和王文杰、張凡等同學在李朋和盧曉東老師的帶領下，每天埋頭實驗室超過12小時，經過40多天，幾百次的測試實驗，問題終于圓滿解決。
此外，這個“造星團隊”還有多名國外研究生參與項目研究。基于國家國際科技合作基地“移動平臺環境感知及空天應用國際聯合研究中心”，荷蘭代爾夫特理工大學先后有5名研究生，參與了飛輪、小型抗輻射計算機和地球敏感器的研究。“翱翔之星”副總師于曉洲副教授說，“我們要通過建設一流的實驗條件，吸引國外一流大學的學生來開展合作研究，成為一個開展實質性合作交流的開放平臺”。
西北工業大學陜西省微小衛星工程實驗室成立于2009年，是以微小衛星的總體設計和系統集成、測試和應用為主要研究方向的省部級重點實驗室。經過多年建設，已經建成了完善的微小衛星總體設計、組裝集成與測試條件，建成了陜西省高校首個衛星測控地面站。
2012年，該實驗室與比利時馮卡門流體力學研究所、美國斯坦福大學、荷蘭代爾夫特理工大學等共同發起歐盟QB50計劃，通過50顆立方星開展低熱層大氣參數測量。西北工業大學成為該項目的亞洲區總協調單位和三大任務控制中心之一。QB50項目得到了學校研究生院、教務處、科技管理部、國際合作處等單位的大力支持，同時成立了西北工業大學研究生微小衛星創新基地，“翱翔之星”、“翱翔一號”等系列立方星的研制從此進入了發展的快車道。西北工業大學研究生團隊負責的2U立方星“翱翔一號”在陜西省首屆研究生創新成果暨創新成果洽談會上被評為特等獎。該衛星將在今年年底由國際空間站發射，目前已經完成系統的集成與測試，整裝待發。
該實驗室先后發起并參與了首屆陜西省立方星設計大賽、全國研究生未來飛行器設計大賽、陜西省首屆微小衛星載荷設計大賽等，吸引了全國20余所高校近萬名學生參與，形成了國內立方星研制的熱潮。
依托良好的實驗和國際交流條件，西工大將高水平研究和高端人才培養有機結合，主題為“創建國際一流航天教學與實踐平臺，培養航天控制高端創新人才”的教學項目，獲2015年陜西省教學成果特等獎。
（原標題：西工大研制的世界首顆12U立方星發射成功）
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