臻于至善的东方红四号卫星平台

刘军

采用卫星平台的设计方法可以缩短卫星研制周期、降低成本、提高性能及可靠性。

世界上主要卫星制造商都采取卫星公用平台的设计思路，使卫星平台具有通用性，在一定范围内适应不同有效载荷的要求，基本实现了卫星研制生产的流水线作业。装载不同的有效载荷，卫星平台只做少量适应性修改即可。

东方红四号卫星平台简介

1970年4月，中国第一颗卫星成功发射，到目前为止已成功研制出东方红系列卫星：东方红二号、东方红二号甲、东方红三号及东方红四号。其中东方红二号及东方红二号甲是自旋稳定卫星，东方红三号及东方红四号是三轴稳定卫星。

东方红四号是中国第三代通信卫星平台，具有整星功率大、承载能力强、服务寿命长等特点。平台由推进舱、服务舱、通信舱和太阳翼构成。其研制历程简要如下：

·2000年，预发展阶段（关键项目预先研究）；

·2001年10月，国家正式批准“东方红四号”平台立项；

·2002年1月，通过评审，正式转入初样研制阶段；

·2004年，转入正样研制；

·2006年，完成了首颗正样星（鑫诺2号）的研制工作。

东方红四号卫星公用平台由电源、测控、数据管理、姿态和轨道控制、推进、结构与机构、热控等分系统组成。卫星可采用长征三号乙、阿里安和质子号等运载火箭发射。整体性能与A2100-AX、HS-601、FS-1300、SB-3000等国际通信卫星平台接近。

技术指标

输出功率、载重量和使用寿命是衡量一个卫星平台性能最为重要的三个指标。与1997年5月发射的东方红三号（DFH-3）通信卫星相比，东方红四号（DFH-4）卫星平台性能大幅度提高，对比见表1所示。

东四平台通信卫星

目前，我国DFH-4平台已成功研制和发射了10颗卫星，如表2所示。

1、 鑫诺2号（SinoSat-2）

基于“东方红四号”卫星公用平台研制的第一颗通信广播卫星。

定点过程中出现技术故障，致使太阳帆板二次展开和通信天线展开未能完成，卫星无法提供通信广播传输服务。2006年11月28日，宣布卫星失效（Total Loss）。

2008年6月9日20时15分，采用法国泰雷兹·阿莱尼亚宇航公司SB4000系列卫星平台的中星9号卫星发射成功，用于替代鑫诺2号。

2、 尼日利亚1号（NigComSat-1）

2004年尼星一号实现我国整星出口零的突破，是中国卫星进入国际商业卫星市场的重要里程碑，掀开了中国卫星走出国门、进军国际市场的新时代。

2008年11月11日，由于太阳能电池板故障，尼星一号电能耗尽，卫星失效。

3、 委内瑞拉1号（VeneSat-1）

这颗星在委内瑞拉被命名为“西蒙·玻利瓦尔卫星”，以纪念这位19世纪拉美独立运动领袖、委内瑞拉民族独立英雄。2009年1月10日卫星成功在轨交付。信号波束覆盖大部分拉丁美洲地区及部分加勒比海地区，为该地区提供通信服务。

4、 中星6A（ChinaSat-6A，鑫诺6号）

接替采用东三平台于2007年6月1日发射的鑫诺3号。

5、 中星10号（ChinaSat-10，鑫诺5号）

我国首次采用中方卫星平台+外方有效载荷的卫星。公用研制平台为东方红四号平台，有效载荷为法国泰雷兹·阿莱尼亚公司提供——通信舱运到法国去装载有效载荷。

由于三结砷化镓电池片的光电转化效率高，能保证太阳翼的输出功率更大，首次在此东四平台卫星上成功大面积使用三结砷化镓。

6、 巴基斯坦1R（PakSat-1R，又名巴基斯坦通讯卫星1号替代星）

PAKSAT-1R是由巴基斯坦空间及上层大气研究委员会（Space and Upper Atmosphere Research Commission， SUPARCO）运作的一颗地球同步轨道通讯卫星，我国首次向亚洲用户以“在轨交付”方式出口卫星。

该卫星还装载了SUPARCO自主研制的用户星上载荷，以验证巴方的自身研制水平；此外，卫星还装备了天线指向机构以调整天线的指向。

为了确保系统高度的可靠性和可用性，卫星地面控制站（SGCS），将建立在卡拉奇和拉合尔，一主一备。

7、 中星1A（ChinaSat-1A）

目前同中星20A共轨。中星20A卫星基于东方红三号卫星制造平台，于2010年11月25日0时09分成功发射，主要提供话音、数据和广播电视等服务。

8、 尼日利亚1R（尼星1R，NigComSat-1R）

尼星1R是尼星1号的替代卫星。为了进一步拓展尼星1R的运营前景，尼星1R较尼星1号增加了Ku波段喀什波束。具备了同时为中国和非洲大陆提供商用通信服务的能力，同时，也为中国航天在国际卫星运营市场的拓展奠定了基础。

9、 中星2A （ChinaSat-2A）

10、 中星11（ChinaSat-11）

中星11号卫星以中星10号卫星为设计基线，增加可动点波束覆盖区，是我国目前自研民商通用卫星中转发器数量最多、载荷功率最高、重量最大的通信卫星（即“东四”平台最强星）。

结束语

东方红四号平台卫星已日益稳定和成熟，目前有多颗卫星在造：老挝一号、玻利维亚通信卫星和刚果（金）通信卫星一号。

由于东方红四号平台与国际主流卫星平台仍存在一定的差距，为进一步加快我国通信卫星产业化进程，我国已启动了东方红四号增强型卫星平台研制工程。

“东四”增强型平台以“东四”平台为基础，具有良好的继承性，技术可靠性高。通过增加结构尺寸、应用先进技术，可提供不小于13.5千瓦的整星功率，可装载70路转发器、整星发射重量可达6000公斤、服务寿命15年。

该平台达到并且部分将超越国际主流静止轨道卫星平台水平，可满足当前及未来一段时期内卫星市场的需求。

东方红四号卫星平台及“东四”增强型平台必将为推动国民经济与社会发展、抢占国际商业卫星市场，提升中国的国际地位和国际形象作出更大的贡献。