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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
不同类型的有效载荷其具体研制要求不同,甚至有相当大的区别,然而,有一些共同性的问题在研制中是必须加以考虑的。航天器有效载荷的研制应遵循以下基本要求:

1.认真理解用户需求,正确确定总体技术指标

该项工作是十分重要的。用户需求往往是针对航天器或针对整个航天器应用系统提出的,而不是直接对有效载荷提出的,有效载荷设计者就需要与航天器应用系统和航天器总体设计者一起,根据用户需求,进行综合分析,确定有效载荷的总体指标,要尽量全面和定量。例如对于光学成像遥感卫星,用户往往提出地面分辨率、观测带宽度、重复观测周期等要求,也不是完全针对有效载荷的,而与卫星轨道类型(包括倾角、高度等)、光学系统的焦距、像元尺寸、扫描方式、指向控制能力等都有密切的关系。

2.认真研究各种约束条件,科学选择有效载荷方案

有效载荷的设计一般都有几种方案可供选择,在满足总体指标前提下,必须认真研究各种约束条件,从多方面进行比较,尽量使选择的方案优化。方案的比较要尽量量化,不同因素要赋予不同的权重。过分强调方案的技术指标越高越好的观点是不正确的,应以满足用户需求为原则;当然技术可行性和经济性的考虑也是重要的。

3.从系统出发,合理分配技术指标

有效载荷总体技术指标确定后,要将指标合理分配至设备级、部件级。这种分配要将有效载荷作为系统看待,进行系统性能综合分析,指标分配结果要使系统最优。例如,卫星光学遥感系统的调制传递函数(MTF)已分配至有效载荷光学遥感器之后,要将光学遥感器作为系统进行MTF指标分配。光学遥感器的MTF是光学系统MTF、探测器MTF和成像电路MTF等之积,MTF指标的科学合理分配必须从系统出发。

4.通过仿真和试验来验证优化设计

上面所说的确定总体指标、选择方案、分解指标并不是一个单方向过程,往往需要多次迭代,才能使设计更加合理、科学;与此同时在设计中建立和应用恰当的模型进行仿真分析可以使设计更优化。通过仿真分析确定系统、设备和部件的参数,对系统性能进行预估,可降低研制成本,缩短研制周期,但模型的正确性必须经过验证。即使这样,一般还需要进行“设计一试验验证一修改设计”的循环,才能使设计尽量满足要求。这就是各研制阶段的任务,每个阶段都要通过评审。

总体而言,航天器有效载荷的研制主要要考虑以下原则:

(1)技术指标的确定应满足用户要求,兼顾先进性与可实现性。

(2)技术途径的选择应尽量采用成熟技术,以保证可靠性和经济性等。

(3)技术方案的制定应充分考虑各种约束条件,以及加工、装调和测试的可行性。

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