徐拓奇，刘义，贺乐和

（长沙天仪空间科技研究院有限公司，长沙 410000）

立方星是国际上广泛用于大学开展航天科学研究与教育的一种小卫星。最早是由美国国防先进研究计划局（DARPA）及多所美国大学负责研制并制定相应标准。立方星，顾名思义，是如同一个立方体一样的卫星，它是以10 cm×10 cm×10 cm为最小的单位1 U，常见的立方星有2 U（10 cm×10 cm×20 cm）、3 U（10 cm×10 cm×30 cm）和 6 U（20 cm×10 cm×30 cm）。一般来说，具有一定功能的立方星多为6 U立方星[1-2]。

立方星相比于传统大型卫星，具有成本低、功能密度大、研制周期短、入轨快的特点，通过多颗卫星组网形成星座，可实现对海洋、大气环境、船舶、航空飞行器等的监测[3-4]。也可应用于空间成像、通信、大气研究、生物学研究、新技术试验平台等方面[5-6]，具体实物图如图1所示。

图1 6 U立方星实物图

立方星的设计理念与传统长寿命大型卫星略有不同[7-9]。首先，立方星的各个电路单板都要限制在10 cm×10 cm的格子内，对设备的体积和重量要求更加苛刻；其次，立方星为了节约成本和降低质量与体积，简化了冗余备份设计；第三，由于立方星设计寿命与传统大卫星相比相对较短，所以一般使用经过筛选的工业级器件。因此立方星的单机设计既要保证设备的可靠性，同时还不能过度使用冗余备份技术。

卫星电源系统是卫星平台最核心的系统之一，卫星电源系统就如同卫星的心脏，每时每刻都在为星上各个设备提供能源供给[10]。传统的卫星电源系统由太阳能电池阵、蓄电池组和电源控制器三部分组成，各个部分独立工作。……