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分类地位与作用工作环境系统研制程序研制要求
有效载荷是航天器的核心,在航天器设计中起主导作用。

1.从应用功能看

航天器的性质和功能主要是由有效载荷决定的。空间航天任务是通过航天器来完成的,而航天器在太空中完成任务、实现功能的标志是产生符合任务要求的输出。航天器的有效输出主要是有效载荷的输出。航天器平台内的各分系统一般是从不同的角度和方面为产生直接输出的有效载荷或为平台内其他分系统提供服务和支持的。例如,通信广播卫星上提供通信和广播服务的转发器和天线;气象卫星上获得大气云图的各种辐射计、合成孔径雷达;地球资源卫星上的CCD相机、红外相机;海洋卫星上的海洋水色仪、雷达高度计与成像光谱仪等。

2.从研制难易看

有效载荷因其种类繁多、仪器复杂,现成为航天器研制中的瓶颈所在。经过几十年的发展,航天技术走向应用阶段的今天,平台已经比较成熟了,而其上的有效载荷,却因航天任务的多样性,要满足多种应用任务的需要,研发更多的新仪器、新设备。而每一种新型遥感仪器、观测仪器、科学仪器的研制,从用户需求出发,经初步方案论证、可行性研究,到确定总体方案,进行关键技术攻关,模样、初样、正样阶段研制,到最后发射上天,大约需要十年甚至几十年的时间。

3.从研制经费看

有效载荷与平台研制经费比例约为3:1,有效载荷占有明显的优势。无论是遥感卫星还是通信卫星,平台与有效载荷质量之比、研制经费之比,两者的比例关系相似。有效载荷研制经费约占整星总经费的75%,也就是说有效载荷研制经费约是平台的3倍。这也从一方面说明了有效载荷在整星研制中的份量和重要性。

因此,要使有效载荷能够在轨正常发挥航天使命,就必须要求航天器各个保障分系统在轨全寿命周期内都要正常工作,向有效载荷提供必要的支持和保障,否则再好的有效载荷也不能发挥最终的作用。这就要求航天器的电源分系统向有效载荷提供足够的电源;热控分系统要保证有效载荷有合适的工作温度;结构分系统要保证有效载荷有足够的强度和刚度;控制分系统要向有效载荷提供轨道保持和高精度的指向;测控、数据管理分系统要向有效载荷提供足够的遥测参数和遥控指令等。这里要补充一点说明,上述各保障分系统不仅要为有效载荷提供必要的支持和保障,而且,要为各保障分系统之间相互提供必要的支持和保障。所以,在系统设计时,组成航天器平台的各分系统既要以有效载荷的需要作为它们最基本的设计要求,同时,有效载荷对平台各分系统提出的设计要求,也应是在航天器系统总设计师主持下,经有效载荷和平台各分系统充分协商后确定的,应符合航天器功能实现和整体优化的原则。

同样,由于航天器有效载荷又是航天器应用系统的组成部分,所以航天器有效载荷的设计还必须满足航天器应用系统的需求,要做好与应用系统内其他组成部分的协调,努力实现航天器应用系统的整体优化。例如,通信卫星有效载荷的转发器饱和通量密度Ws、有效全向辐射功率EIRPs。、接收系统性能品质(G/T)s。等指标必须与地面应用系统(各种地面通信站或终端)的有效全向辐射功率EIRPE、接收系统性能品质(G/T)E。等指标通过通信链路分析使其协调,才有可能使卫星完成在轨航天任务,实现卫星通信。

有效载荷基本信息
中文名有效载荷外文名Payload
性质航天器分系统