太阳探测有“神器” 卫星也用上了“稳定云台”

中新网上海10月14日电 (郑莹莹 马帅莎 郭超凯 李柏杨)爱好摄影的人一定不会对支撑设备“云台”感到陌生，将手机或相机安装在云台上，在运动场景下，也可轻松拍出专业大片。在14日晚发射成功的太阳探测科学技术试验卫星上，也用上了这样一个“云台”。中国航天科技集团八院控制所承担了卫星平台舱控制分系统的研制工作，并首次应用相对控制技术，不仅确保了卫星稳定运行在任务轨道上，同时也为星上载荷提供了稳定工作环境。

挑剔的“乘客”与全能的“驾驶员”

太阳探测科学技术试验卫星采用了一种全新构型，它的载荷不是固定连接在卫星平台上的，而是安装在一个专门的载荷舱中，以实现超高姿态指向精度和超高姿态稳定度的观测任务，这个载荷舱则整体安装在平台舱上。

“平台舱好比是飞机，而我们的控制分系统就是驾驶员，需要保证飞机稳定运行在航线上。同时，我们的乘客——载荷，则提出一系列挑剔的要求，非常考验驾驶员的驾驶水平。”该分系统行政指挥林荣峰说。

据了解，太阳探测科学技术试验卫星的科学载荷为“Hα成像光谱仪”，将对太阳进行观测。但它设计有很多不同的工作方式，有时需要对太阳进行平场定标，即需要控制卫星姿态依次指向太阳圆盘的九个不同区域；有时需要控制卫星姿态对太阳进行连续的摆扫观测；有时需要对卫星进行暗场定标，即控制卫星姿态指向空间特定区域；而在两舱解锁时，还需要平台舱跟随载荷舱实现相对姿态控制。这些都对平台舱的控制提出很高的要求。

“尽管乘客很挑剔，但我们的驾驶员更全能，也更智能。通过设计5种不同的指向模式并及时响应和切换，平台舱可以轻松应对载荷的多种工作需求，保证对太阳的稳定连续观测。”林荣峰说。

锁定时的“合二为一”与解锁后的“各自安好”

作为中国卫星史上第一位太阳专属“摄像师”，为了让其拍照更稳、更准，研制人员采用磁浮技术将卫星上的载荷舱和平台舱进行了物理隔离，确保载荷舱的摄像头不受卫星平台扰动的影响，具备了“防抖”功效。

“当两舱锁定时，太阳探测科学技术试验卫星与以往的卫星完全一样。对平台舱的控制实际上就是对整星的控制。但一旦两舱解锁，情况就大不相同了。载荷舱与平台舱存在相对运动，平台舱必须实时跟踪载荷舱，但两舱间隙只有5mm，平台舱在跟踪载荷舱运动时还要注意绝对不能让两舱之间发生碰撞。”该分系统技术负责人聂章海介绍。

为了实现这一相对控制要求，平台舱设计师们与载荷舱和总体技术人员在控制所联合进行了两个多月的技术攻关，细致地考虑了任务规划、数据传输、控制解耦、故障处理等各个方面的要求，最终确定了平台舱和载荷舱的控制方案，实现了0.001度的相对控制精度。(完)