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卫星平台系统和载荷组成如图1.7所示。

  卫星系统组成

我校研制NJUST-1的意义：（1）该项目旨在通过对NJUST-1立方星微纳部组件以及卫星总体技术进行在轨验证，设计和研制出符合我国CubeSat标准的立方星平台，推动CubeSat技术实用化，以纳卫星平台带动微系统集成，突破多项纳卫星支撑技术，牵引微电子、微机电等技术的发展，推动立方星平台技术在我国朝着标准化、平台化、产业化方向发展。（2）CubeSat成本低、研制周期短，卫星团队可在较短时间里完成卫星的研制任务[16]。希望通过该项目培养我校在校学生的航天基本技能，并开展南理工航天工程教育活动，让更多热爱航天的同学有了接触航天的机会，使参加培训的学生能够在较短时间里系统地经历卫星研制和在轨应用的整个过程。（3）国际上每年都会定期举办CubeSat技术论坛或研讨会，这些研讨会为在校学生提供了与全球致力于CubeSat技术研究的资深教授、企业界专家面对面技术和经验交流的机会。我国作为航天大国，在微纳卫星技术领域也有较好的基础，应努力承办国际国际CubeSat技术交流活动，这有利于提高南京理工大学在国内外航天技术领域的知名度，激发校内学生开展Cubesat技术研究的热情。

1.3  太阳能展开电池阵概述

电池阵是整个立方星正常运行动力的来源，卫星在轨道正常运行阶段，在有光照时间段内利用太阳电池阵发电，此时太阳能展开电池阵的输出功率不但要满足立方星正常运作的功率需求, 并且还要对蓄电池组进行充电，以满足卫星在没有光照期间的用电需求[17]。随着我国航天技术的不断进步，卫星的功能也越来越复杂，对能源的需求量也越来越大，这就要求电池展开阵能够提供充足的电量，虽然之前的一次展开太阳电池阵技术比较成熟，但这已经远远不能满足越来越复杂的卫星对于能源的需求，为了更好地满足立方星对能源的需求，需要对采用分步展开式结构的太阳能电池阵进行设计与分析，这对于满足未来更加复杂的卫星的能源需求具有十分重要的意义[18]。

最初的立方星由于尺寸与技术的限制，以及最初的卫星正常工作时功率小，因此采用体装式电池阵，无法进行展开，随着卫星功能越来越复杂，所需要的电能也越来越多，体装式电池阵已经无法满足立方星所需的功率，因此必须对电池阵进行展开以增大功率[19]。立方星所用的电池阵类似于传统卫星所用的电池翼，可分为一维一次展开式与多维多次展开式，但是传统太阳翼的电池板、展开机构、锁紧机构尺寸较大，无法用于立方星上，因此要对立方星上的展开机构、锁紧释放机构进行重新设计[20]。

立方星电池阵的发展历程与传统卫星太阳翼的发展历程类似，最先出现并使用的是一维一次展开式，CAPA-2卫星（Cajun先进皮卫星试验卫星）是最早使用展开电池阵的1U皮卫星，为了获得更多太阳能，除了在卫星本体每一面粘贴电池片以外，它还增加了4片展开电池板，每块电池板正反两面都有电池片[22]。如图1.8和1.9所示，电池板通过铰链连接在卫星本体上，卫星发射阶段时通过尼龙线的束缚使得电池板紧贴卫星本体，当发射入轨后烧断尼龙线，在扭簧驱动下进行展开，展开到预定角度后碰撞限位块停止，扭簧的预紧力将电池阵定位在展开角度上。

 图 1.9   CAPA-2卫星展开与收拢状态示意图

2008年4月发射的一颗由德尔斐大学研制的3单元Delfi-C3卫星（德尔斐-C3）也采用了单板式太阳能电池阵，如图1.10所示，该卫星的每一片电池片都由两部分组成，下半部分是砷化镓电池，上半部分是薄膜电池，这也是薄膜电池在卫星上的首次应用。 (责任编辑：qin)