天智一号卫星自主请求式管控在轨试验获得成功学术资讯

　　自2018年11月我国首颗专门用于验证软件定义卫星关键技术的试验卫星“天智一号”发射升空后，中国科学院软件研究所、西安卫星测控中心、中国科学院微小卫星创新研究院基于“天智一号”卫星持续开展新技术、新试验的联合攻关。2019年1月7日至3月17日，三家单位联合开展的自主请求式管控试验获得成功，并取得了初步成果。

　　传统卫星一般没有星上自主定轨能力，需要地面定期测轨并上注轨道数据，且由于星上没有高精度的轨道外推能力，其轨道预报很快就会发散,即传统卫星的运行离不开地面测控支持。本次上注的自主请求式管控App不仅让天智一号卫星能够利用星上实时或历史GNSS数据进行自主定轨，而且让天智一号能够利用实时定轨数据或地面上注的精密轨道数据进行高精度轨道外推。

　　本次试验由西安卫星测控中心宇航动力学国家重点实验室组织实施，主要验证了星上自主实时定轨、高精度轨道外推、轨道超差判断和按需向地面发送服务请求等。其实验原理如下：

　　 “天智一号”卫星自主请求式管控概念验证原理图

　　自主请求式管控App基本轨道超差判断能力，一旦发现轨道偏差超出设定门限（在GNSS失效或者长期关机的情况下会触发这种情况），卫星便会自主地向地面发出轨道上注请求，并及时切换为使用地面上注的轨道数据进行轨道外推，从而保证天智一号卫星的正常、可靠运行。

　　试验结果表明，西安卫星测控中心的自主请求式管控App能够在天智一号卫星的小型天基超算平台上正确、稳定运行，能够利用少量历史或实时GNSS数据进行星上快速定轨，定轨精度优于300米，也可以进行高精度的轨道外推，外推精度3*24小时优于500米，7*24小时优于1000米。借助自主请求式管控App的高精度轨道外推能力，可以将天智一号卫星的轨道上注周期延长至72小时；下一步若借助自主请求式管控App的实时定轨能力，可使天智一号卫星不再需要地面测轨和定期上注轨道。本次试验初步表明:将定期上注轨道的传统测控模式改为按需上注轨道的新模式,能够为卫星提高自主运行能力提供可行性支撑。

自主请求式管控试验对提高卫星自主运行能力、探索新型测控体制具有重要意义。接下来，西安卫星测控中心将继续基于天智系列新技术试验卫星，围绕星地时统、自主导航、自主故障诊断、自主能源管理、自主任务规划开展相关技术研究，发展面向未来的天地一体化网络的下一代测运控技术。