姜洋 于龍江 王躍 楊文濤 范立佳

(中國空間技術(shù)研究院遙感衛(wèi)星總體部，北京 100094)

衛(wèi)星的飛行程序規(guī)定衛(wèi)星從發(fā)射前在發(fā)射工位上衛(wèi)星初始狀態(tài)的設(shè)置、臨射前狀態(tài)檢查、運(yùn)載火箭發(fā)射、衛(wèi)星入軌、正常運(yùn)行狀態(tài)建立到整星在軌交付前的主要程序和正常飛行階段的工作程序[1]。并且會(huì)詳細(xì)分解從入軌飛行到高精度對地姿態(tài)建立整個(gè)過程中的衛(wèi)星動(dòng)作、地面指令操作程序及指令執(zhí)行判據(jù),制定初軌調(diào)整策略和在軌測試中的主要內(nèi)容和基本流程。飛行程序是衛(wèi)星入軌初期工作的指導(dǎo)文件，對衛(wèi)星任務(wù)完成具有重要作用。

飛行程序根據(jù)衛(wèi)星的功能、特點(diǎn)以及驗(yàn)證需求，設(shè)計(jì)工作流程及工作事件，繼承常規(guī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)并根據(jù)衛(wèi)星特點(diǎn)開展針對性的設(shè)計(jì)，二者有機(jī)結(jié)合。高分多模衛(wèi)星(GFDM-1)是一顆敏捷衛(wèi)星，具備新型成像模式[2]，衛(wèi)星工作模式復(fù)雜姿態(tài)機(jī)動(dòng)頻繁，具備自主任務(wù)管理和自主健康管理的智能處理能力，采用5級的星地任務(wù)管理體系完成載荷任務(wù)，通過“元任務(wù)”方式上注地面任務(wù)，飛控操作與以往衛(wèi)星不同。

太陽翼、天線等撓性附件對衛(wèi)星敏捷性能有很大的影響，傳統(tǒng)衛(wèi)星太陽翼在軌展開剛度較低[3-4]，展開狀態(tài)的基頻通常不超過1 Hz，難以滿足敏捷衛(wèi)星快速姿態(tài)機(jī)動(dòng)、快速穩(wěn)定的任務(wù)需求[5]。太陽翼采用了新型并聯(lián)式結(jié)構(gòu)的高剛度太陽翼，其展開方式為二次展開，且太陽翼是關(guān)乎衛(wèi)星安全的重要單機(jī)，所以在飛行程序中確保其順利展開并捕獲太陽是一個(gè)關(guān)鍵。另外，敏捷衛(wèi)星相對于傳統(tǒng)的三軸對地工作衛(wèi)星在狀態(tài)建立階段和載荷任務(wù)執(zhí)行階段，衛(wèi)星姿態(tài)的敏捷機(jī)動(dòng)會(huì)對測控、數(shù)傳、導(dǎo)航的使用帶來影響,需要在程序設(shè)計(jì)時(shí)綜合分析保證時(shí)序合理。高分多模衛(wèi)星具備多模式高密度的圖像獲取能力，需要根據(jù)星上自主任務(wù)的管理和約束，采用星地一體的任務(wù)規(guī)劃的體系來設(shè)計(jì)和安排在軌任務(wù)。

本文對高分多模衛(wèi)星的飛行程序進(jìn)行介紹,重點(diǎn)針對入軌段程序和任務(wù)模式中復(fù)雜工作狀態(tài)組合和約束條件下的飛行程序綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行說明,并通過在軌應(yīng)用效果對飛行程序的合理性和有效性進(jìn)行驗(yàn)證。

1 飛行程序設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)原則

飛行程序設(shè)計(jì)原則有一些通用性,同時(shí)也要根據(jù)衛(wèi)星自身特點(diǎn)進(jìn)行特殊考慮[6]。高分多模衛(wèi)星的飛行程序設(shè)計(jì)原則主要有以下幾點(diǎn)。

1)關(guān)鍵事件保障

關(guān)系衛(wèi)星安全和功能的關(guān)鍵事件，要合理采用程控/遙控指令、雙機(jī)備份、直接/間接指令備份等多種執(zhí)行方式重點(diǎn)保障，同時(shí)要做好故障預(yù)案以及預(yù)留故障處置時(shí)間，必要時(shí)安排中繼測控弧段提供操作時(shí)間保障。

2)優(yōu)化時(shí)序

根據(jù)事件的重要程度，預(yù)估操作執(zhí)行和監(jiān)視狀態(tài)的時(shí)間，綜合考慮快速性和可靠性，合理設(shè)置事件的串行和并行時(shí)序、綜合運(yùn)用元任務(wù)、指令序列、子任務(wù)三種執(zhí)行方式，提高效率。

3)預(yù)先規(guī)劃

衛(wèi)星具備自主任務(wù)管理能力，采用天地一體的任務(wù)管理方式，地面提前進(jìn)行軌道、姿態(tài)、能源、固存容量、天氣情況等綜合約束仿真，確保測試任務(wù)的可行性，提高圖像獲取率。

4)模式覆蓋

敏捷成像模式有5種，數(shù)傳方式有對地、對中繼兩種且碼速率各有3種，此外還有星上任務(wù)規(guī)劃和星上區(qū)域提取與處理等模式，遵循從簡到繁的測試順序，同時(shí)考慮覆蓋和重點(diǎn)測試兼顧的綜合原則。

1.2 飛行事件和任務(wù)設(shè)計(jì)

高分多模衛(wèi)星的載荷配置多樣，除主載荷高分相機(jī)外，還有大氣同步校正儀、區(qū)域提取與處理單元、激光通信終端等，具備5種敏捷成像模式；通信和數(shù)據(jù)傳輸鏈路多樣，含對地測控、中繼測控、對地?cái)?shù)傳和中繼數(shù)傳且碼速率多達(dá)6種；需要火工解鎖的設(shè)備7臺，轉(zhuǎn)動(dòng)部件眾多，衛(wèi)星系統(tǒng)狀態(tài)建立和載荷任務(wù)復(fù)雜且工作量大，所以在確?？煽康耐瑫r(shí)快速狀態(tài)建立面臨著很大的困難。

高分多模衛(wèi)星飛行程序設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮衛(wèi)星的能力，簡化地面操作：在主動(dòng)段地面不發(fā)送指令，采用延時(shí)指令方式進(jìn)行力學(xué)采集和監(jiān)視相機(jī)采集；在星箭分離階段，以星上的程控指令組完成推進(jìn)加電和太陽翼火工品解鎖及展開等關(guān)鍵動(dòng)作，地面上注作為備份手段；在狀態(tài)建立階段，考慮應(yīng)用需求采用指令序列、子任務(wù)、數(shù)據(jù)塊等多種形式合理安排，簡化操作流程；載荷任務(wù)階段，使用面向用戶的自主任務(wù)管理方式，提前規(guī)劃并上注元任務(wù)，簡化了星地接口，減少了上行鏈路的數(shù)據(jù)量和操作復(fù)雜度。整個(gè)飛控期間的主要事件和任務(wù)如圖1所示。

圖1 飛控期間的主要事件Fig.1 Major operations in flight control

針對第1圈太陽翼展開、第2圈的新研關(guān)鍵單機(jī)控制力矩陀螺啟動(dòng)過程、高精度姿態(tài)測量狀態(tài)建立等關(guān)鍵事件節(jié)點(diǎn)，使用了中繼測控弧段用于監(jiān)視和故障應(yīng)對，確保可靠性；在4圈和6圈，完成天線復(fù)位、姿態(tài)機(jī)動(dòng)、載荷初始狀態(tài)檢查等重要功能測試，確保了第7圈北京站雙天線對地傳輸鏈路打通，具備載荷任務(wù)狀態(tài)，提升了狀態(tài)建立的快速性。此外，在整個(gè)狀態(tài)建立過程中，精細(xì)化分析指令執(zhí)行時(shí)間，對于天線展開、復(fù)位、激光轉(zhuǎn)動(dòng)、姿態(tài)機(jī)動(dòng)等耗時(shí)的動(dòng)作，采用事件并行設(shè)計(jì)同時(shí)優(yōu)化串行指令時(shí)序，合理的縮減總流程時(shí)間；充分利用北京站的一次過境數(shù)傳弧段，根據(jù)天線仰角使用約束結(jié)合自主任務(wù)時(shí)序要求，一次過境完成兩個(gè)天線數(shù)傳鏈路測試，為后續(xù)高分相機(jī)高頻次任務(wù)大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)於嘶A(chǔ)。

第1天，完成測控通道、數(shù)據(jù)管理、電源供給、高精度姿態(tài)控制、數(shù)傳通道等平臺狀態(tài)建立和載荷初始狀態(tài)確認(rèn)工作；第2天，進(jìn)行多次相機(jī)調(diào)焦操作，初步確定焦面位置；第3天，開展載荷工作模式驗(yàn)證，此后持續(xù)開展成像、回放和圖像實(shí)時(shí)處理功能測試；第4天，制定軌控方案并開展軌道調(diào)整工作、開展區(qū)域提取與處理功能驗(yàn)證；第5天，開展星上自主任務(wù)規(guī)劃和大氣同步校正儀定標(biāo)測試；第6、7天，開展中繼數(shù)傳鏈路打通，完成三種碼速率的傳輸功能驗(yàn)證。最后，按照衛(wèi)星在軌運(yùn)行需求進(jìn)行整星狀態(tài)設(shè)置，移交到長期運(yùn)行管理部門。

2 關(guān)鍵復(fù)雜飛行事件識別與設(shè)計(jì)

針對高分多模衛(wèi)星的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和事件執(zhí)行過程進(jìn)行分析，識別本型號新動(dòng)作和新狀態(tài)，尤其是針對敏捷特性耦合下的事件重點(diǎn)關(guān)注。

1)太陽翼展開與捕獲跟蹤太陽

和傳統(tǒng)三軸對地衛(wèi)星相比，為減少機(jī)動(dòng)過程的帆板撓性影響，配置高剛度的并聯(lián)式太陽翼，其展開過程相對復(fù)雜。太陽翼展開、捕獲、跟蹤是能源狀態(tài)建立的關(guān)鍵。

2)慣性定向模式下的中繼傳輸模式規(guī)劃

敏捷衛(wèi)星的姿態(tài)機(jī)動(dòng)頻繁，對測控和數(shù)傳的使用存在約束，對于慣性定向模式下的中繼數(shù)傳測試尤其明顯，姿態(tài)、測控和數(shù)傳時(shí)變約束復(fù)雜且工況持續(xù)時(shí)間長。

3)多模式高頻次任務(wù)設(shè)計(jì)與規(guī)劃

首次采用以元任務(wù)為星地接口的天地一體的自主任務(wù)管理方案，星上可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)解析、子任務(wù)分解、大指令、指令序列的生成和發(fā)送，地面需要先開展預(yù)先規(guī)劃工作，確保多模式高頻度任務(wù)安排合理可行。

2.1 太陽翼展開與捕獲跟蹤太陽

高分多模衛(wèi)星采用并聯(lián)式的太陽翼，在軌通過二次展開鎖定到正常工作狀態(tài)，太陽翼展開及跟蹤是整星能源供給的重要步驟，在飛行程序設(shè)計(jì)前對太陽翼的展開過程進(jìn)行了力學(xué)響應(yīng)、跟蹤過程和指令時(shí)序等全面分析。

基于Adams軟件建立太陽翼展開過程動(dòng)力學(xué)分析模型,在飛行程序設(shè)計(jì)前對展開過程的沖擊情況進(jìn)行了仿真。太陽翼展開過程及帆板沖擊轉(zhuǎn)角如圖2、圖3所示。根據(jù)理論發(fā)射軌道參數(shù)、太陽翼沖擊響應(yīng)結(jié)果結(jié)合捕獲策略分析太陽翼捕獲時(shí)間和太陽翼電流的變化情況，整個(gè)過程是建立能源狀態(tài)的重要環(huán)節(jié)。

圖2 太陽翼二維展開過程Fig.2 Two-dimensional deployment process of solar panel

圖3 SADA轉(zhuǎn)動(dòng)角度-時(shí)間曲線Fig.3 Angle-time curve of SADA rotation

經(jīng)過對太陽翼展開沖擊、捕獲跟蹤過程和對地、中繼測控弧段的綜合分析，表明太陽翼展開過程的沖擊導(dǎo)致太陽翼轉(zhuǎn)動(dòng)60°左右，此狀態(tài)下按照太陽翼控制策略分析兩翼捕獲過程會(huì)持續(xù)約410 s，需要對地和中繼測控聯(lián)合保障。依據(jù)分析結(jié)果，細(xì)化發(fā)射入軌首圈的正常事件時(shí)序和預(yù)案執(zhí)行時(shí)機(jī)和時(shí)序，分配對地和中繼測控弧段使用需求，確定在對地弧段的指令序列及緊急故障處置序列，中繼弧段用于監(jiān)視太陽翼的捕獲跟蹤過程，同時(shí)也為故障處置預(yù)留了時(shí)間，為飛控關(guān)鍵事件提供保障。

2.2 慣性定向下的中繼傳輸模式規(guī)劃

高分多模衛(wèi)星是具備中繼傳輸功能的民用衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)軍民融合應(yīng)用需求。在進(jìn)行中繼信標(biāo)校準(zhǔn)的過程要對接收機(jī)的像移值進(jìn)行遍歷，需要中繼回放模式持續(xù)30 min?？紤]滿足敏捷衛(wèi)星布局要求充分利用衛(wèi)星的敏捷特性，中繼數(shù)據(jù)回放模式采用慣性定向模式，衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動(dòng)范圍很大且對地持續(xù)改變，僅用單一對地測控只有10 min測控弧段無法滿足需求，若采用延時(shí)下傳則時(shí)效性差，參數(shù)解算會(huì)延時(shí)一軌，信標(biāo)校準(zhǔn)的串行測試耗時(shí)增加2軌時(shí)間。綜合優(yōu)化采用中繼測控方式，全程下傳實(shí)時(shí)遙測數(shù)據(jù)，以能夠在當(dāng)圈快速完成數(shù)據(jù)分析和參數(shù)解算。在測試設(shè)計(jì)中要考慮多方面需求，需要在姿態(tài)機(jī)動(dòng)約束下，再將測控和數(shù)傳需求進(jìn)行聯(lián)合迭代仿真。利用任務(wù)規(guī)劃軟件和STK仿真軟件進(jìn)行建模，綜合考慮慣性姿態(tài)、測控天線、中繼數(shù)傳天線的安裝位置、天線方向圖、天線波束角約束，結(jié)合軌道信息找到中繼測控可見且中繼數(shù)傳的時(shí)長30 min左右弧段。仿真過程如圖4所示。

圖4 多約束條件的中繼數(shù)傳聯(lián)合仿真流程Fig.4 Data relay transmission simulation process in multiple constraints

經(jīng)過迭代仿真分析，優(yōu)化后的中繼任務(wù)規(guī)劃結(jié)果如表1所示，表中的q1～q4表示衛(wèi)星姿態(tài)四元數(shù)。

表1 中繼數(shù)傳任務(wù)規(guī)劃結(jié)果Table 1 Mission planning of data relay transmission

2.3 多模式高頻度載荷任務(wù)規(guī)劃

高分多模衛(wèi)星具備一軌內(nèi)密集成像能力，相比以往大中型遙感衛(wèi)星提高至少5倍；可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)目標(biāo)、區(qū)域拼幅、主動(dòng)推掃、立體、多角度等多種敏捷成像模式[7]和對地、對中繼的多種數(shù)傳模式，大幅提高了衛(wèi)星有效圖像的獲取效率和應(yīng)用價(jià)值。高分多模衛(wèi)星首次采用了基于元任務(wù)的自主任務(wù)管理方式，大大簡化了復(fù)雜模式大任務(wù)量的星地接口，減輕了上行鏈路的壓力，上注包含目標(biāo)的地理位置、成像相關(guān)參數(shù)信息的元任務(wù)，直接面向用戶需求，由星上自主完成任務(wù)準(zhǔn)備和執(zhí)行階段的姿態(tài)規(guī)劃、指令序列的解析和積分時(shí)間計(jì)算等，實(shí)現(xiàn)了圖像的精準(zhǔn)獲取。

任務(wù)的規(guī)劃和執(zhí)行是在星地一體化框架下的任務(wù)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，為保證任務(wù)的有效、合理和正確性，在地面構(gòu)建了多種模式的任務(wù)規(guī)劃模型形成地面任務(wù)規(guī)劃仿真系統(tǒng)，對任務(wù)階段的姿態(tài)、軌道、固存狀態(tài)、能源平衡、積分時(shí)間等任務(wù)參數(shù)進(jìn)行了全面仿真分析，提前直觀清晰展示任務(wù)準(zhǔn)備、執(zhí)行和恢復(fù)狀態(tài)過程，為飛控期間的任務(wù)設(shè)計(jì)提供了保障。任務(wù)仿真結(jié)果見圖5。

圖5 任務(wù)規(guī)劃仿真結(jié)果(示例)Fig.5 Simulation results of mission planning(examples)

3 飛控預(yù)案設(shè)計(jì)

針對高分多模衛(wèi)星飛行程序中的發(fā)射及入軌的各項(xiàng)事件進(jìn)行梳理，明確操作流程和關(guān)注的重點(diǎn)，從薄弱環(huán)節(jié)和故障模式等綜合分析可能出現(xiàn)的各種故障情況并制定故障處置預(yù)案，其中影響衛(wèi)星安全和任務(wù)的故障及應(yīng)對預(yù)案共計(jì)33項(xiàng)，具體詳見表2。其中，針對太陽翼展開故障設(shè)計(jì)了姿態(tài)抖動(dòng)、-Y/+Y對日定向的處置策略；針對衛(wèi)星未進(jìn)入預(yù)定軌道，對軌道高度和姿態(tài)開展了多種情況分析，制定了對應(yīng)的搶救時(shí)機(jī)和策略；其他故障可以通過設(shè)備備份、通道備份、系統(tǒng)重構(gòu)、備份指令等方式進(jìn)行處置。飛控預(yù)案項(xiàng)目覆蓋了飛控重點(diǎn)圈次的全部事件，處置措施合理可行。

表2 飛控期間重要故障事件Table 2 Important fault event during flight control period

4 飛行程序及預(yù)案地面測試驗(yàn)證

在整星測試期間，依據(jù)飛行程序進(jìn)行了模式測試，對射前3 h的狀態(tài)設(shè)置、入軌段狀態(tài)建立、載荷調(diào)試和模式測試事件和動(dòng)作時(shí)序開展了全面測試，測試結(jié)果正常，具體測試項(xiàng)目見表3。經(jīng)過測試，進(jìn)一步固化了飛控流程、指令序列、數(shù)據(jù)塊和指令時(shí)序，為后續(xù)的飛控實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。

表3 飛行程序模飛測試Fig.3 Flight simulating test of flight program

在高分多模衛(wèi)星的分系統(tǒng)功能性能測試階段和整星故障模式模飛測試中，對飛控預(yù)案進(jìn)行了測試。采用地面模擬故障或是遙控注入的方式模擬在軌故障，按照預(yù)案卡進(jìn)行故障處置措施的測試驗(yàn)證。對于無法模擬的故障開展分析，對指令和時(shí)序進(jìn)行了驗(yàn)證，飛控故障預(yù)案地面驗(yàn)證充分。

5 飛行程序在軌應(yīng)用及驗(yàn)證

高分多模衛(wèi)星2020年7月3日發(fā)射入軌，按照制定的飛行程序開展飛控工作，飛行事件和指令均執(zhí)行正常。在主動(dòng)段、星箭分離和入軌初期，順利完成了能源、測控、控制、熱控、數(shù)傳等狀態(tài)建立，各載荷相繼開機(jī)工作，覆蓋了全部的敏捷成像模式和數(shù)傳模式。經(jīng)過7天的飛控測試，建立了衛(wèi)星平臺工作狀態(tài)，對載荷設(shè)備進(jìn)行了調(diào)試和初步測試驗(yàn)證，表明衛(wèi)星工作正常，在軌運(yùn)行穩(wěn)定。最后，根據(jù)衛(wèi)星長期在軌運(yùn)行需求完成了系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)置，交付到在軌長期運(yùn)行管理部門。

5.1 太陽翼展開及捕獲跟蹤太陽

星箭分離后按照程控完成太陽翼火工品電爆解鎖，兩翼經(jīng)過一次、二次展開后完全展開并鎖定，展開過程用時(shí)為19 s。星箭分離120 s后太陽翼驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以-0.6(°)/s轉(zhuǎn)動(dòng)，控制太陽翼開始捕獲太陽，到位后自動(dòng)轉(zhuǎn)入跟蹤狀態(tài)，太陽翼轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)動(dòng)與仿真結(jié)果一致。在捕獲跟蹤過程中，兩翼太陽電池陣電流逐漸增大到約43 A，具體電流遙測曲線如圖6所示。太陽翼展開、捕獲和跟蹤過程正常，能源狀態(tài)建立正常。

圖6 入軌后太陽翼轉(zhuǎn)動(dòng)及輸出電流曲線Fig.6 Curves of rotation and output current of solar array on orbit

5.2 慣性定向下的中繼傳輸模式驗(yàn)證

經(jīng)過任務(wù)規(guī)劃與STK的迭代仿真，最終選取了慣性姿態(tài)下滿足中繼測控和中繼數(shù)傳需求的多個(gè)任務(wù)時(shí)段并生成了中繼回放元任務(wù)，先后開展中繼信標(biāo)校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。

在中繼信標(biāo)相位校準(zhǔn)過程中，提前上注中繼傳輸元任務(wù)、Ka頻段跟蹤接收機(jī)的調(diào)相序列和天線跟蹤控制模式切換序列，通過遙測觀察不同狀態(tài)下方位差和俯仰差的變化情況，分析確定跟蹤接收機(jī)的相移值。中繼傳輸任務(wù)規(guī)劃合理，經(jīng)過粗精校準(zhǔn)兩次任務(wù)，利用2軌時(shí)間完成了中繼信標(biāo)校準(zhǔn)工作，提升了飛控工作效率，為后續(xù)的中繼任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

在中繼信標(biāo)相位校準(zhǔn)完成后，開展了3種碼速率的中繼數(shù)據(jù)傳輸測試。中繼數(shù)傳過程中，整星處于慣性定向模式，對地姿態(tài)持續(xù)變化的狀態(tài)下中繼通道遙測連續(xù)，為及時(shí)判讀提供了基礎(chǔ)保障。所有中繼任務(wù)均正確執(zhí)行，姿態(tài)控制正確，中繼天線跟蹤中繼星正常，數(shù)據(jù)傳輸無誤碼，順利完成了中繼數(shù)傳功能驗(yàn)證。中繼數(shù)傳過程的姿態(tài)和天線跟蹤情況見圖7。

圖7 中繼傳輸過程姿態(tài)和天線跟蹤曲線Fig.7 Curves of attitude and antenna angles in data relay transmission

5.3 多模式高頻度的載荷工作模式驗(yàn)證

衛(wèi)星入軌前7圈按照預(yù)定飛行程序完成了平臺狀態(tài)建立。從第2天到第7天開展了載荷調(diào)試、定標(biāo)和高密度的點(diǎn)目標(biāo)、區(qū)域拼幅、主動(dòng)成像、立體成像和多角度成像模式、對地?cái)?shù)傳和中繼數(shù)傳模式的驗(yàn)證，共計(jì)成像277次，回放55次，具體項(xiàng)目如表4所示。所有任務(wù)時(shí)序安排合理，無沖突和無效情況，星地任務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)正確，實(shí)現(xiàn)了基于元任務(wù)的載荷任務(wù)管理功能測試驗(yàn)證，所有任務(wù)執(zhí)行正確。

表4 飛控期間的任務(wù)統(tǒng)計(jì)Table 4 Mission statistics tasks in flight control period

飛控期間按照每天工作10軌來進(jìn)行任務(wù)安排，覆蓋各種模式組合。對于呼倫貝爾、越南東海岸、南沙區(qū)域、意大利、海南等不規(guī)則狹長地帶，設(shè)計(jì)了主動(dòng)推掃模式；臺北、雅典、舊金山、尼亞加拉瀑布等設(shè)計(jì)了多角度成像模式，獲取了標(biāo)志性地標(biāo)建筑的細(xì)節(jié)圖像，對于北京、羅馬、關(guān)島等城市區(qū)域，設(shè)計(jì)了同軌拼幅模式，一次過境獲取全局圖像，對于零散分布的小型目標(biāo)，采用同軌多點(diǎn)目標(biāo)成像模式，增加獲得的精細(xì)目標(biāo)數(shù)量和有效數(shù)據(jù)?；胤拍Ｊ礁采w了對地雙天線的傳輸通道，中繼傳輸?shù)?種碼速率。在整個(gè)飛控期間覆蓋了全部成像和回放模式，圖像獲取效率和數(shù)量較以往在軌衛(wèi)星大幅度提升，充分利用模式的特點(diǎn)和優(yōu)勢，獲取了多種類型的典型圖像，取得了良好的觀測效果。

6 結(jié)束語

本文梳理了高分多模的特點(diǎn)，分析飛控工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對事件的順序和指令的編排進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)并制定了飛控操作程序。識別飛行程序中太陽翼展開及捕獲跟蹤、多模式高頻度的載荷任務(wù)規(guī)劃、中繼數(shù)傳模式等關(guān)鍵復(fù)雜事件進(jìn)行設(shè)計(jì)并開展地面仿真，全面分析在軌狀態(tài)、對多約束耦合狀態(tài)仿真優(yōu)化。衛(wèi)星發(fā)射及入軌，按照預(yù)定程序進(jìn)行飛控實(shí)施，經(jīng)過7天的飛控工作，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜平臺的快速狀態(tài)建立，完成了載荷調(diào)試、載荷工作模式和功能驗(yàn)證，圓滿完成了飛控任務(wù)，為后續(xù)的在軌全面測試奠定基礎(chǔ)。高分多模衛(wèi)星在軌飛控結(jié)果表明:衛(wèi)星平臺和載荷單機(jī)工作正常，衛(wèi)星系統(tǒng)狀態(tài)建立正確且運(yùn)行穩(wěn)定，各工作模式下圖像質(zhì)量良好,載荷數(shù)據(jù)傳輸正常,衛(wèi)星具備長期穩(wěn)定業(yè)務(wù)運(yùn)行的能力。高分多模衛(wèi)星狀態(tài)建立和任務(wù)執(zhí)行過程設(shè)計(jì)合理,可以為其他敏捷類衛(wèi)星飛行程序設(shè)計(jì)提供參考。