陈茂胜:我的商业遥感航天梦

——中国空间科学学会陈茂胜的成长故事

简介:

陈茂胜,博士,长光卫星技术有限公司副研究员。主要从事卫星电子学总体设计、姿控部件的研制工作。 获得中国科协“青年人才托举工程” 2017-2019年度项目资助。

2017年入选“青托”项目,2018年作为项目负责人获批吉林省科技厅重点科技研发项目“通用化商业卫星星务仿真开发平台”,2018年、2019年度入选“长春市高端人才年度奖励项目”。现任长光卫星技术有限公司吉林一号高分03系列卫星总师,综合电子研究室主任,发表论文16篇,专利授权2项。

我是陈茂胜,江苏盐城人,2003年考入南京理工大学光信息科学与技术专业,本科毕业后来到有“中国光学摇篮”之称的中科院长春光机所继续攻博博士学位,研究方向是高精度控制力矩陀螺框架伺服系统的设计。2012年博士毕业后,留在长春光机所从事所负责的吉林一号光学A星工程中控制力矩陀螺的研制工作。2014年底,随着国家“大众创业,万众创新”政策的出台以及商业航天序幕的缓缓拉开,作为创始团队的一员,我从长春光机所来到当时刚成立的长光卫星技术有限公司。目前,在长光卫星公司担任吉林一号高分03系列卫星项目总师,综合电子研究室主任。

在从事科研之初,我研究对象是一种具有“力矩放大”效应的执行机构——控制力矩陀螺,相对于常规的反作用飞轮,在同等功耗、体积、重量的前提下,能够输出数十倍乃至上百倍的力矩,极大地缩小了卫星机动时间,使得同轨内对一宽幅目标进行多次推扫拼接成像,或对同一目标区域进行立体成像。这极大的提升了卫星在轨使用效率,提高遥感图像的时间分辨率。在吉林一号光学A星工程中,我负责搭载验证的2台套控制力矩陀螺采用积分反馈自抗扰控制算法解决框架低速伺服这一关键技术。2015年10月7号,吉林一号光学A星的成功发射,正式拉开了我国商业航天的序幕。商业航天是采用市场化机制以获取商业利润为首要目标而开展的航天活动,以符合其经济性、市场驱动性的特点。通俗点说,商业航天是追求投资效益比,对航天产品的成本、重量、体积、功耗等要求更加严格。因此,如何在这些约束条件下,进一步解决控制力矩陀螺的超低速伺服问题已经摆在我的面前。非常幸运的是,在2017年我入选了中国科协第三届青年人才托举工程,借助该平台的支持,结识了同期入选的来自五湖四海的同学,拓展了视野。在中国空间科学学会老师和项目导师的帮助下,以低成本、低重量、低功耗为约束条件,在框架伺服系统建模、干扰项抑制方法、伺服控制算法设计、伺服控制电路设计等四个方面完善超低速伺服控制。目前,超低速段伺服精度优于0.02°/s,临界爬行速度降低至0.011°/s,位置稳态精度优于1角秒,完成了项目的预期目标。在项目期间,共发表论文5篇。

正是得益于在青年人才托举项目平台的锻炼,使得我对商业遥感卫星领域的低成本、低重量、低重量、高指标这“三低一高”的设计理念有了更深刻的感悟。2018年06月,我作为项目总师,承担长光卫星公司第三代光学遥感验证星—高分03A星的研制工作。该卫星在整星质量仅为40kg的情况下,在535km的太阳同步轨道上,可获取全色分辨率优于1m、多光谱分辨率优于4m的遥感影像,星下点幅宽不小于17km。相对于长光卫星公司的第一代遥感卫星,在核心指标基本保持不变的前提下,重量和成本上降低了一个数量级,达到国际先进技术水平。自立项起仅耗时11个月就完成卫星出厂评审,完成了四个分系统级技术创新,攻克了三个关键技术。2019年6月5日12时06分,吉林一号高分03A星搭载长征11号运载火箭完成我国首次海上发射, 6月6日5时34分获取卫星首幅图像,图像清晰,图像解译度满足应用要求,6月17日,卫星移交至长光卫星运控中心进入长期管理阶段。目前,吉林一号高分03星已经开展后续批量化生产工作,拟计划于2020年下半年完成一箭九星发射,2021年完成不低于30颗卫星发射,加速吉林一号遥感星座的建设。

随着吉林一号高分03A星的成功发射,长光卫星技术有限公司源源不断获取高分辨率遥感影像,为政府、行业以及“一带一路”沿线用户提供遥感数据和产品服务。我的商业遥感航天梦变得越来越真实,越来越清晰,让我意识到作为航天人身上的使命感与责任感,努力为我国商业航天的发展贡献自己的力量。