打造高水平中国空间彩桥—访中国空间技术研究院通信卫星事业部型号总指挥兼总设计师魏强

本刊记者 陆征 通讯员 刘闯斌 石明

打造高水平中国空间彩桥—访中国空间技术研究院通信卫星事业部型号总指挥兼总设计师魏强

本刊记者 陆征 通讯员 刘闯斌 石明

近日，中星-11卫星正式在轨交付，为中国空间技术研究院通信卫星事业部6岁生日献上了一份厚礼。中星-11卫星是采用我国自主研发的东方红-4平台的第10颗发射星，也是迄今为止我国自主研制的民用、商用通信卫星中装载转发器台数最多、有效载荷功率和整星质量均最大的卫星。其采用的一系列新产品、新技术进一步提升了我国通信卫星性能，推动了我国大容量、长寿命、高可靠通信卫星的发展。为此，本刊记者专访了中星-11卫星总指挥兼总设计师魏强。

记者：中星-11卫星比其他采用东方红-4平台的卫星有哪些技术难点和突破？

魏强：中星-11卫星相对于其他东方红-4平台的卫星在整星寿命、载荷质量、电源功率等方面均有更高的要求，因此在平台和有效载荷设计上均有大量的难点。概括起来包括5个方面：一是采用复杂的通信舱布局设计。完成了通信舱近450台仪器、电缆、波导的布局设计，保证布局的合理性、优化性；首次应用了T型铝合金支架、碳纤维支架等直属件，使得电缆走向规范、合理，同时充分利用了通信舱的有限空间。二是采用通信舱综合电子设计。首次实现了矩阵式指令、遥测，CSB总线技术的应用；首次实现了模块化设计、刚挠印制板等技术的应用。三是采用大功率、宽带宽馈源设计。首次使用了800MHz带宽C频段天线馈源，提升了有效载荷能力，带宽达到800MHz，为国内目前最大宽带，且功率达到1664W，也是目前最高的功率。四是采用Ku频段介质多工器设计。首次研制和应用了Ku频段介质输入多工器，Ku频段介质输入多工器具有体积小、质量轻、稳定性好等特点，其体积仅为现有输入多工器的1/4，质量也只有现有输入多工器的1/5，而且温度特性更加稳定。五是采用大功率旋转关节设计。为满足可动点波束覆盖区要求，研制了具有大功率耐受能力的可动点波束天线旋转关节，具备了波束中心两轴自由转动，南北和东西方向相对于区域中心大角度转动的能力。

记者：中星-11卫星研制团队是如何攻克这些技术难点的？

魏强：总结起来可以概括为5个方面：一是充分发挥研制团队的力量。卫星的设计是一项系统工程，针对每一项关键技术和难点都充分发挥了团队的力量，从总体设计到单机设计、甚至器件设计，都开展了多项的集同工作，保证单机设计的正确性、合理性和接口匹配性，并实现了最优设计。二是充分依靠专家的力量。专家把关是我们成功过程的重要支撑，发挥了重要的力量，比如王晰老师、刘雅萍老师针对载荷综合业务单元的电路设计进行了全部的审查，同时项目办联合通信卫星事业部、中国空间技术研究院以及航天科技集团公司共同组织专家开展了多次的设计审查和复核复审工作，确保了产品的质量。三是充分利用愈加成熟的东方红-4平台技术，在继承中创新。四是充分识别和控制关键特性。关键特性的识别和控制是成功的重要保障，从方案设计、初样设计到正样设计阶段，不断地开展关键特性的识别工作，加强对关键特性控制结果的过程审查，确保了产品的质量和一致性。五是充分验证。在中星-11卫星研制中，开展了专门的验证分析工作，充分按照全寿命期、全工作模式的覆盖要求，开展验证项目识别；除环境鉴定试验外，共计开展了24项可靠性验证工作，实现了充分的验证目的。

记者：我国民用、商用通信卫星的市场竞争力如何？

魏强：随着采用东方红-4平台的卫星不断发射成功以及承载能力的不断提升，我国民用、商用通信卫星在国际市场的竞争力也进一步提高。我国研制的亚太-9卫星已首次进入国际成熟运营商的市场、白俄罗斯卫星打入欧洲市场、阿尔及利亚卫星开展星地一体化的新模式。应该说，以中星-11卫星的成功发射为基准，我国在比中星-11卫星容量稍大的中等容量通信卫星市场具有良好的竞争力。然而，在中小容量、中大容量、大容量的通信卫星市场，目前尚缺少成功飞行的基础，竞争力稍弱。

记者：据悉，东方红－4增强型卫星平台已经立项，它的市场定位是什么？具有哪些市场竞争优势？

魏强：由于东方红－4增强型卫星平台的标准配置采用了电推进技术，既可以根据用户不同需求进行不同的配置，也能采用全化学推进系统，具有灵活性。此外，东方红－4增强型卫星平台在多层通信舱技术、重叠天线技术、三维热管网络技术、高效承载技术、大功率供配电技术等方面有很大创新，这些技术的应用对提升卫星平台的承载能力具有重要意义。东方红－4增强型卫星平台装载的转发器数量可以达到70台，可提供有效载荷的功率达10kW，承载有效载荷质量可达800kg以上，技术指标相对东方红－4平台现阶段最大能力提升约30%。东方红－4增强型卫星平台市场定位为中大型容量通信卫星，它可以基本满足目前国内、国际商用卫星的应用需求。

东方红－4增强型卫星平台主要竞争目标是欧洲空间客车－4000、欧洲星－3000卫星平台及美国波音、劳拉等公司的中大容量卫星平台，其性能水平与上述卫星平台的高端配置基本相当。东方红－4增强型卫星平台相对起步较晚，但在新技术应用上却走到了前面，在新技术的综合应用上优于国外主流卫星平台。同时，卫星平台的性价比也具有优势，东方红－4增强型卫星平台采用的工程化验证手段，极大地降低了卫星平台开发的成本。

记者：通信卫星事业部在产业化方面做了哪些工作？在管理方面有什么创新？

魏强：面对国内外快速增长的应用需求，通信卫星事业部非常重视通信卫星国际化、产业化的发展和技术与能力储备。为提高通信研制的快速反应能力，提升国际竞争力，通信卫星事业部着重抓卫星平台技术状态控制、抓先期投产。在中国航天科技集团公司、中国长城工业总公司的支持下，组织开展了通信卫星平台单机组批生产和滚动研制。目前，产品已应用于“玻利维亚通信卫星”、亚太-9、白俄罗斯卫星、阿尔及利亚卫星等，组批生产工作为推动我国民用、商用通信卫星事业的发展，提升我国通信卫星在国际卫星市场的竞争力奠定了良好的基础。在国际上，对中国航天在关键单机、元器件等方面禁运的形势下，通信卫星事业部积极支持产品国产化应用工作。根据型号研制与发展要求，梳理国产替代产品需求，通过制定型号国产化产品选用方案、型号领域的元器件选型需求规划等，不断推进单机、元器件的自主可控工作。针对国产化产品，无论老产品、新产品，通信卫星事业部还重点加强承研单位的质量体系建设、产品保证工作的过程监控等，确保符合航天质量管理要求，确保产品研制质量。同时，在中国空间技术研究院数字化研制的总体框架下，通信卫星事业部成立了数字化研制项目办，组织开展型号数字化研制论证与应用工作。通过建立数字化研制规范，建设与应用高效、高可靠的数字化系统、工具和手段，提高总体设计、仿真、分析等能力，促进产业化研制的可持续发展。

记者：要想成为国际一流的通信卫星产品供应商和综合服务提供商，您认为我们还要做哪些工作？

魏强：一是要加强国际市场需求动态的跟踪与分析，充分了解国际市场的需求，做到“有的放矢”；二是要加强对国际同行的发展动向的跟踪，并进行充分的对标，找出薄弱点及时提高，做到“知己知彼”；三是要加强技术贮备和新产品的研制，做到“有备无患”；四是要加强新的合作模式、服务领域扩展，做到“服务至上”。

记者：我国民用、商用通信卫星的发展前景如何？您有哪些期望？

魏强：随着国际、国内新型载荷业务的不断扩展，我国通信卫星的发展呈现了良好的前景，无论在新型卫星平台的开发还是新型载荷应用的论证都呈现欣欣向荣的局面，应该说目前是我国通信卫星发展的一个大好契机，抓住契机，快速进取，积极抢占国内外通信卫星市场。最后我借用通信卫星事业部周志成部长的话：“我们要让世界上更多的地方用上中国的通信卫星。”