关于尼日利亚通信卫星1号 阿根廷对奈及利亚几号.docx

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关于尼日利亚通信卫星1号阿根廷对奈及利亚几号

关于尼日利亚通信卫星１号阿根廷对奈及利亚几号

尼日利亚通信卫星1号（NIGSAT―1尼星1号）是我国第一颗整星出口的卫星该星的发射成功满足尼日利亚在电讯、广播、宽带多媒体服务等领域的需求带动非洲大陆在卫星应用、地面通信、电信网络方面的进步和经济发展的同时也使我国从此迈入了商业卫星的国际市场。

项目简介

尼日利亚对尼星1号的要求是“服务区域大、服务寿命长、技术水平高”因此研制难度很大项目竞争激烈中、美、法、英、意大利、以色列等国的20多家公司参与了竞标。

20__年8月中旬中国长城工业总公司向尼方提交了正式建议书。

经过数轮竞争长城公司终于以第一名夺标其标书成为揭标之前收到的惟一能够满足尼方所有要求的标书。

20__年12月15日航天科技集团公司所属的中国长城工业总公司在尼日利亚首都阿布贾正式与尼日利亚科技部所属的尼日利亚宇航局（NASRDA）签订了《尼星1号合同》。

合同规定：

中方负责卫星的研制生产卫星采用达到国际先进水平的东方红4号平台；中方负责采用长征3号乙火箭实施卫星的发射交付时卫星处于在轨状态满足尼日利亚在电讯、广播、宽带多媒体服务等领域的需求；中方负责在尼日利亚首都阿布贾和中国喀什建设地面站并提供运行支持服务；负责为尼方培训相关技术人员。

20__年2月21日中国长城工业总公司在北京航天城召开了尼星1号项目开工会协调和讨论了相关技术问题对卫星技术状态进行了最终确认并确认20__年2月4日为尼星1号星项目的合同生效日。

20__年4月中国空间技术研究院完成了尼星1号总体设计报告。

20__年3月到20__年4月中国空间技术研究院相继完成尼星1号的不同状态下的电性能测试及电磁兼容试验、振动试验、噪声试验、星箭对接与分离冲击试验、热真空试验和天线无线转发试验。

20__年4月6日尼星1号顺利通过航天科技集团公司组织的整星出厂专家评审。

20__年4月11日整星被空运至西昌卫星发射中心开始执行发射任务。

卫星升空后我国西安卫星测控中心组织渭南、厦门等地面测控站和远望―2航天测量船对卫星进行了跟踪与控制先后完成了太阳电池帆板和业务天线展开成功控制星上发动机点火以实施5次复杂的变轨使卫星按任务要求从超地球同步转移轨道准确进入准同步轨道建立预定漂移速度并在控制卫星实施多批次位置保持后最终于5月22日08：

22：

05定点在42°E赤道上空进入了预定的工作轨道。

航天专家称由于尼星1号具有输出功率大、有效载荷多和工作时间长等特点所以对地面测控系统在控制策略、轨道机动控制和姿态确定精度等方面都提出了新的技术要求。

此次对该卫星成功进行跟踪控制并使其准确定点是西安卫星测控中心近年来地面测控系统完成过程最为复杂的航天测控任务之一它表明我国航天测控系统对复杂的三轴稳定地球静止轨道通信卫星的测控技术已跨入国际先进水平行列。

此后西安卫星测控中心还对尼星1号进行了一系列在轨综合性能测试确认卫星各系统工作正常后在卫星轨道上向尼日利亚客户交付并实施后续测控和应用管理届时卫星将正式投入运营。

尼星1号总指挥兼总设计师周志成说该星的发射和定点成功证明了中国人有制造大平台通信卫星的能力中国将在国际商业卫星市场开辟新天地。

卫星概述

尼星1号采用中国空间技术研究院研制的新一代大型静止轨道卫星公用平台―――东方红4号。

为适应地球静止轨道卫星向长寿命、大容量发展的趋势在国家的支持下中国空间技术研究院在“九五”期间重点开展了东方红4号大型地球静止轨道卫星公用平台的技术开发工作突破了卫星总体设计优化等12项关键技术。

为了研制东方红4号卫星平台技术人员开展了多项重点技术的攻关如大型中心承力筒技术、大容量贮箱技术、卫星电源及控制技术、星上综合数据管理技术、大型静止轨道卫星公用平台机械太阳电池翼及二次展开机构等项关键技术的攻关20__年1月完成了预研制阶段任务并通过了国家组织的专家评审20__年初通过了国家组织的转阶段评审并转入正样卫星研制阶段。

东方红4号具有容量大、功率大、承载能力强和服务寿命长等特点。

其整体性能（包括设计寿命、可靠性、输出功率、有效载荷承载能力、星箭兼容性、用户操作界面等方面）具备20世纪90年末国际先进水平的地球静止轨道卫星平台技术水平和卫星的能力与目前国际上通信卫星公用平台如A2100―A_、HS―601HP、FS―1300和SB―3000等平台的水平相当因而具备了开发同等容量通信卫星的技术基础和能力。

它可用于大容量广播通信、电视直播、数字音频广播和宽带多媒体等多种国民经济建设和国内外市场急需的业务类型并具有确保信息传输安全可靠的有效技术手段。

该平台采用了高效率的砷化镓（GaAs/Ge）电池片具备携带38台C频段转发器、16台Ku频段转发器的能力。

卫星平台大部分技术指标全部达到国际领先水平可用于大容量通信广播卫星、视频/音频直播卫星、跟踪与数据中继卫星、区域移动通信卫星等用途。

通过东方红4号大平台的研制我国自主掌握了多项关键技术形成了一批具有自主知识产权的智力成果促进了我国航天技术的跨越发展同时带动了相关部件、元器件、原材料等基础行业的技术进步和产品升级。

尼星1号卫星起飞重量5.1t卫星平台采用了80Ah的氢镍蓄电池组太阳翼每翼包括三块电池板增加了遥控解密机具备提供更多有效载荷容量的能力。

卫星转发器质量600kg转发器功率8000W装载4个频段、28台转发器（4台C频段、18台Ku频段、4台Ka频段和2台L频段）和7副特别设计的反射型面天线（Ka、Ku、C、L频段）。

研制难度

尼星1号业务范围广包括广播通信、电视直播和导航等业务；服务区域大覆盖区包括整个非洲、并实现了与欧洲大陆的通信业务。

其研制难度极大对中国航天人是一项严峻的挑战它主要反映在6个方面:

：

①技术难度大指标要求高服务寿命长；②罕见的24个月完成卫星研制周期；③严格的商务条款；④创新的整星出口组织管理；⑤独特的用户培训；⑥国际一流水准的用户监造。

该星的有效载荷非常复杂几乎包括了商用通信卫星的所有频段是我国首次把4个波段同时运用于1颗卫星这在设计上形成了很大困难。

在1颗卫星上同时集中4个频段28台转发器极易产生电磁的相互干扰。

要实现电磁的相互兼容卫星通信舱的布局成为一大难题。

但多频段转发器集中在1颗通信卫星上是以后通信卫星研制的方向因此必须闯过这一关。

有效载荷系统的高效集中要依托更先进的卫星研制平台而我国新研制的东方红4号卫星平台正好可以胜任这一重任。

尼星1号在通信舱上的成功设计为今后我国大型通信卫星的研制奠定了坚实的基础。

另外整星在轨服务寿命15年。

为了确保达到服务寿命就需在减轻卫星净重、提高推进系统比冲和效率、提高运载能力上进行艰苦细致的工作。

2年来通过研制尼星1号中国空间技术研究院的科研人员攻克了一系列具有自主知识产权的新技术如大面积太阳电池翼一次展开技术、镍氢蓄电池研制技术、大功率Ka频段转发器技术、两次结构部装技术等使我国通信卫星研制水平实现了新的跨越。

尼星1号研制周期仅有26个月而国外同等规模的卫星交付周期一般在30个月以上。

尼日利亚作为非洲人口最多的国家对通信卫星的需求十分迫切但只有中国敢于签订26个月完成卫星交付的合同。

根据合同规定卫星总价的10%为预赔款中方在卫星研制中出现进度推迟或性能不符合指标现象尼方随时可以进行罚款。

合同还规定节点未按时完成且未能在30天内纠正或项目累计推迟140天以上尼方有权终止合同中方退还全部已支付款项。

为圆满完成这颗“短平快”卫星的研制任务中国空间技术研究院采用与国际接轨的项目管理方式迅速组织研制队伍完成了项目全寿命周期工作策划针对短线和关键项目采取了有力措施。

根据商业卫星长寿命和高可靠的要求大量选用了中国航天已有的成熟技术并采用先进的系统优化设计手段完成了复杂的有效载荷设计和整星设计。

按照国际惯例开展相关的设计评审、生产制造和用户培训工作。

按照合同顺利完成了项目开工会、天线优化设计评审、季度管理评审和卫星初步设计评审等关键节点。

在研制中中国空间技术研究院进行了系列流程再造和优化设计工作：

走国际商业卫星研制的路线一次正样不安排初样阶段的研制。

由于东方红4号平台具有良好的继承性其技术状态很早就能确定但有效载荷的指标却取决于用户需求。

这样有效载荷设计及其随后才能进行的卫星结构生产便成为该星研制的主要短线。

为了抢时间在总结以往卫星研制经验的基础上采用两次部装技术使平台的生产独立于有效载荷这样可以提前进行平台生产缓减载荷设计短线缩短卫星研制周期2～3个月为卫星24个月的研制周期奠定了技术基础。

其次根据研制流程确定了项目的研制短线和关键项目确定有效载荷国内产品研制和引进件采购等为项目短线确定Ka频段输出多工器、80Ah蓄电池、遥控解密机、太阳翼等为关键项目。

卫星总装测试和大型试验（AIT）阶段进行24h卫星主线不停、多班轮流工作等。

具体的例子有很多。

比如卫星分系统的单机研制的流程单机组装出来后在调试过程中会产生热应力和机械应力的释放。

过去单机是先做热真空试验和热循环试验之后考虑到单机在试验测试中产生热应力和机械应力的释放而导致一些性能发生变化会进行微调修正但不再进行试验验证。

现在则先让单机作热应力和机械应力释放之后再进行热真空试验和热循环试验。

像这样的流程改进在这颗卫星研制中还有不少而且这些优化的流程也将被运用到其他卫星的研制过程中。

另外在计算机自动测试方面以前在卫星单机作试验时有些测试依靠技术人员定时去采集试验数据。

而在尼星1号项目上使用了计算机自动测试。

计算机每几秒钟采集一份数据的效率是人力无法比拟的。

翔实的试验数据为有效地实时监测卫星各系统的状态提供了准确的资料。

在卫星的电源系统、飞行控制系统和动力系统等方面也取得了诸多技术成果。

通过这些创新最终在25个月的时间内完成了整星出厂任务并得到用户方和监造方的高度认可创造了国际一流的“尼星速度”：

从三舱对接到卫星出厂尼星1号团队用5个月的时间完成了国内外同类卫星需要13个月才能完成的工作；其他同类卫星2年内进行1300h电性能测试就足矣尼星1号仅在1年内的整星加电考核时间就达约1800h；从卫星出厂装箱到发射场一般需用一个星期时间而尼星队伍只用了一天半……

尼星1号不仅是我国第1颗整星出口的商业卫星而且其研制完全按照国际商业卫星运行模式运行。

中国空间技术研究院在没有现成经验的情况下边研制、边摸索、边改造。

为了确保尼星1号的产品质量全程受控在研制初期研制团队就制定了与国际接轨的产品保证计划并确定了17个关键项目117个强制检验点开展了元器件、软件、技术状态更改、质量归零、可靠性安全性等5大专项评审。

该卫星在质量控制方面按照国际惯例进行了用户全程的监造世界一流监理公司―――加拿大TELESAT公司负责监督检查。

自开工以来中国空间技术研究院东方红4号大平台项目办公室与用户方、监造方等外方专家一起相继进行了卫星初步设计评审、关键设计评审等5大合同关键节点评审力学试验、热试验等20多项整星和分系统测试准备就绪评审以及测试数据包的审查进行了21个强制检验点检查。

尤其是在有用户方和监造方参加的初步设计评审和关键设计评审阶段年轻的尼星团队在无任何经验可借鉴的情况下用英文编写出了70多万字的设计评审数据包内容包括系统设计、分系统设计、试验计划、产品保证等多个方面受到了国际用户的好评。

此外项目办公室还与外方专家进行了50多次技术接口会议、监造例会和季度管理审查会监造方对卫星研制过程给予全方位的审查。

经过不断探索中国空间技术研究院现已建立起商业卫星保密管理、知识产权、客户管理、大系统协调等一整套国际商业卫星管理模式。

在研制过程中还完成尼星1号用户学员的培训论文答辩并举行了隆重的毕业典礼。

学员通过为期1年3个月的宇航基础知识、卫星专业知识、AIT现场培训及虚拟卫星设计4个阶段的培训学到了很多知识尼方用户表示满意。

加拿大TELESAT公司的监造方项目经理瑞・迈尔称赞：

“中国空间技术研究院用25个月造了一个４频段的大卫星整个团队体现的是一个意志、一个声音是我看到的最好的卫星！

”他在给中国空间技术研究院领导的信中明确表示：

尼星1号研制团队特别是AIT团队是具有国际水准的团队非常希望在后续项目中继续与该团队合作！

开拓市场

这次发射是中国首次用自己的火箭和卫星向国际用户提供在轨交付服务。

此举标志着中国航天整星出口将实现零的突破。

这颗通信卫星由位于尼日利亚首都阿布贾和中国新疆喀什的地面站提供操作支持服务中方负责为尼方培训相关的技术人员。

这个项目的实施将为尼日利亚提供超过15万个与通信运营相关的工作机会。

卫星提供的双向高效宽带预计为尼日利亚宽带用户每年节约超过9500万美元为非洲用户节约电话中继和数据交换业务费超过6.6亿美元。

此外卫星还将在电子商务、远程教育和电子政务等方面发挥重要作用推动尼日利亚社会经济的发展带动非洲大陆在卫星应用、地面通信、电信网络等方面的进步。

卫星服务的直接收益在未来15年中至少达到9亿美元足够收回约2.5亿美元的投资。

尼星1号定点成功并投入使用后不仅将推动我国大容量、长寿命、高可靠通信卫星的发展同时必将为中国航天开拓出更广阔的国际商用卫星市场。

中国曾于1990年在西昌卫星发射中心首次承揽外星发射“长征”系列火箭从此迈入国际商业发射市场但中国卫星从未出口。

这次卫星发射成功向世界证明了中国能够出口高水平大容量通信卫星将会为中国航天带来更多的机会。

在这次的中尼合作中中方除提供一颗大功率通信卫星外还提供长征3号乙运载火箭在西昌卫星发射中心的发射服务2个分别位于尼日利亚首都阿布贾和中国新疆喀什的地面测控站同时还包括卫星全寿命操作支持服务和对尼方技术人员进行培训的服务。

这种为国外用户提供在轨卫星交付的“一揽子”服务（包括火箭、卫星、地面测试系统、保险、融资、人员培训等六大模块）将会受到用户的欢迎中国将以这次成功发射为起点继续与世界各国开展广泛而深入的合作为和平利用外层空间携手共进。

供应商为用户提供完整配套的发射服务与卫星、卫星地球站等航天产品及服务等一揽子服务在国际上被称为是“交钥匙工程”。

我国向尼方提供的这种星、箭、地捆绑在一起的一揽子出口业务就是根据用户的要求而提供的。

尼日利亚国家太空研究与发展局的官员20__年5月10日说由中国土木工程集团公司承建的尼日利亚首个卫星地面站已经竣工。

该地面站是一个卫星通信地面控制中心位于尼日利亚首都阿布贾。

其项目总投资为1500万美元建筑面积近8000m2。

这个卫星地面站的建成将为尼今后升空的卫星提供技术保障。

由于尼星1号的研制完全按照国际商业卫星运作模式进行在卫星发射前必须完成卫星保险安排20__年10月以来中方先后4次进行了尼星1号国际、国内保险宣讲增强了国内外保险界对尼星1号和东方红4号平台的信心为尼星1号保险得以顺利安排提供了强有力的支持。

作为首席保险人中国人保财险承保了尼星1号。

在承保尼星1号发射架初始运行保险的同时人保财险还作为首席保险人组织国内16家保险公司通过商业共保模式承保了卫星发射前保险、火箭发射前保险和发射第三方责任险成功为客户提供了从卫星、火箭出厂到发射后12个月全方位、一揽子无缝衔接的保险保障。

尼星1号项目的成功运作既是中国国产卫星、火箭扩展国际商业航天市场的里程碑也是中国国内航天保险市场发展和技术进步的重要标志更体现了中国保险人全力支持中国航天、共同开拓国际市场的坚定信心。

尼星1号发射及在轨运行的成功将推动我国大容量、长寿命、高可靠卫星的发展为我国航天事业的腾飞提供机遇满足中国未来通信卫星发展的需求同时必将为我国同步轨道卫星的发展做出更大的贡献开拓出更广阔的国际商用卫星市场。

20__年第3季度用长征3号乙发射的委内瑞拉―1通信卫星也将采用东方红4号卫星平台。

该星上装有12台C频段转发器和14台Ku频段转发器计划定点于82.7°W将主要用于委内瑞拉国内通信和广播服务。

另外还有多个国家已经表示出购买东方红4号型通信卫星的意向。