低轨互联网卫星在轨单粒子翻转分析及防护措施
2021-11-09刘晓娜曹彩霞李国通
航天器环境工程 2021年5期
尚 琳,刘晓娜,曹彩霞,李国通,朱 野
(1. 上海微小卫星工程中心; 2. 中国科学院 微小卫星创新研究院:上海 201203)
0 引言
近年来,随着卫星技术、电子技术和新材料技术的迅猛发展,国内外纷纷提出包含几千至数万颗低轨卫星的互联网星座建设计划,如美国的StarLink、OneWeb 和我国的“虹云”“鸿雁”等卫星星座系统。这些卫星互联网星座系统大部分采用轨道高度1000~1200 km、轨道倾角85°~90°的极地轨道。
低轨卫星在轨运行中不可避免地受到复杂空间环境影响,卫星元器件性能会不同程度地出现退化甚至损毁,其中单粒子事件对于在轨卫星有较大影响。针对低轨卫星在轨单粒子效应问题,国内外学者采用在轨单粒子事件记录、地面加速辐照试验和模型计算分析等手段开展了大量研究工作,但试验数据大多针对500~800 km 的太阳同步轨道,针对互联网卫星典型轨道高度(1000~1200 km)的极地轨道缺少在轨试验验证结果。
本文对某型号两颗卫星在轨7 个月以来的单粒子事件记录数据进行分析和处理,给出互联网卫星极地轨道不同轨道高度(1050~1425 km)上单粒子翻转(SEU)事件发生的频度、区域及概率,结合卫星在轨运行情况,提出互联网卫星在轨单粒子软硬件防护措施。
1 卫星运行轨道及器件参数
某型号A、B 两颗卫星于2019 年11 月成功发射,A 星运行于入轨轨道高度1050 km 的圆轨道;B 星入轨轨道为近地点1050 km、远地点1425 km的椭圆轨道,入轨3 个月后实施轨控进入轨道高度1050 km 的圆轨道。两颗卫星具体的运行轨道参数见表1。

表1 A、B 两星运行轨……
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