戰術光學衛星

“戰術光學衛星” (Tactical Optical Satellite，TopSat)是英國發展的小型光學成像偵察試驗衛星，TopSat衛星只發射了1顆，用於驗證小衛星進行高解析度光學成像偵察的能力，以及衛星用於戰區指揮控制和數據接收的技術。

基本介紹

• 中文名：戰術光學衛星
• 外文名：Tactical Optical Satellite，TopSat
• 國家：英國
• 發射時間：2005年
• 研製時間：2000年10月
• 運載器：宇宙-3M火箭

發展概況

2000年10月，英國國防部和英國國家航天中心(BNSC)聯合投資TopSat衛星的研製工作，英國奎奈蒂克公司、薩瑞衛星技術公司(SSTL)和盧瑟福-阿普爾頓實驗事負責該衛星的研製，英國奎奈蒂克公司負責該衛星的管理，“信息地球”公司負責數據分發。

2005年10月27日，TopSat衛星由俄羅斯宇宙-3M火箭從普列謝茨克發射場發射。TopSat衛星(見圖2-119)驗證任務周期為1年，對衛星驗證任務中各方面的性能進行評估。

衛星發射

法國《航空航天防禦》網站2005年10月31日報導，10月27日，英國首顆微型“戰術光學衛星”搭載“宇宙-3M”火箭從俄羅斯普列謝茨克成功發射升空。TopSat計畫是由英國國家航天中心（BNSC）和英國國防部共同投資於2000年開始實施的。“戰術光學衛星”是英國國家航天中心小衛星計畫所研製的3顆衛星之一，衛星重100公斤，可拍攝2.5米解析度的黑白圖像和5米解析度的多光譜圖像，每幅圖像的地面覆蓋面積為17×17公里。未來由3～4顆TopSat組成的星座，每天至少可對地球上的任何一點拍攝一次。

性能指標

TopSat衛星運行在高度686km、傾角98°的太陽同步圓軌道，升交點地方時10：30，重訪周期4d。

TopSat衛星能指標見下表。

TopSat衛星性能指標

項目		指標
衛星尺寸		800mm×850mm×850mm
發射質量/kg		120
設計壽命/年		1
電源分系統	平均功率	55
	太陽電池	砷化鎵
	蓄電池	4A·h鎳鎘蓄電池
數管分系統	平均功率	55W
	處理器	CPU：80386EX，25MHz協處理器，8Mbit快取
	時間同步	利用GPS接收機
測控分系統		上行VHF頻段，下行UHF頻段
數據傳輸分系統	存儲容量	300Mbit（約4幅圖像）
	數據傳輸	X頻段，11Mbit/s；S頻段，10Mbit/s
有效載荷	相機尺寸	677mm×600mm×300mm
	相機質量	32kg，包括光學系統、焦平面、電子設備、熱控和供電
	相機功率	功率：30W，待機：10W（主要用於熱控）
	溫控範圍	15°C±5°C
	光學系統	焦距1.68m，口徑0.2m，三反離軸消像散射計
	光學視場	±1.2°×±0.35°
	CCD探測器	全色：6000元矽探測器，像元尺寸7μm 多光譜：3×2000元矽探測器，像元尺寸14μm
成像能力	譜段	全色：0.5～0.7μm 多光譜：0.4～0.5μm，0.5～0.6μm，0.6～0.7μm
	解析度/m	全色：2.8，多光譜：5.6
	幅寬	全色：15，多光譜：10
	圖像採集能力	5圖/天

有效載荷

TopSat衛星採用MicroSat-150衛星平台，姿態控制採用三軸穩定，姿態測量部件包括地球敏感器、太陽敏感器、光纖陀螺、磁強計；姿態執行機構包括反作用輪和磁力矩器。姿態控制精度0.2°，姿態穩定度0.002(°)/s。衛星具有±30°側擺成像能力。衛星具有8倍時間延遲積分(TDI)能力，可以對目標進行相當於普通推掃模式8倍的TDI成像正常運行模式下，使用2倍TDI或4倍TDI成像期間，利用姿態確定和控制分系統進行姿態控制。星上載有上載有薩瑞衛星技術公司研製的空間GPS接收機-20。

衛星有效載荷為盧瑟福-阿普爾頓實驗窒研製的RALCam-1相機。相機由望遠鏡光學分系統、焦平面組件和相關感測器及電子元件組成焦平面組件包括2個獨立的CCD陣列，全色和多光譜通道各一個，相機採用TDI成像技術。相機安裝在碳纖維複合材料製成的光具座上，以保證整體剛度和校正質量。成像期間，衛星沿穿軌方向持續擺動以降低地面目標視速度，提高積分時間。

試驗成果

由於TopSat是一個試驗項目，主要進行衛星技術試驗和戰場機動地面站接收試驗，因此衛星能力非常有限，星上存儲容量只有300Mbit(相當於存儲4幅圖像)。

通過TopSat衛星，薩瑞衛星技術公司(SSTL)成功利用微衛星平台驗證了實時GPS姿態確定技術。試驗結果表明，空間GPS接收機-20能夠解決整數模糊度問題，並找到了實時進行姿態確定的方法。