福爾摩沙衛星一號 │ 酬載儀器

低軌道的科學實驗衛星

福爾摩沙衛星一號主要任務為科技研究,歷經可行性評估研究,以及國內外學者專家組成之各類酬載儀器審查小組審核,其科學酬載選定為海洋水色照相儀(Ocean Color Image, 簡稱OCI)、電離層電漿電動效應儀(Ionospheric Plasma and Electrodynamics Instrument, 簡稱IPEI)和通訊實驗酬載(Experimental Communication Payload, 簡稱ECP)。

海洋水色照相儀

海洋水色照相儀之科學目的在於提供海洋各相關領域之實驗資料,作為環境、漁業、工商業及學術界實用及理論研究的根據。

本儀器取得之科學數據,將由設在海洋大學之科學資料分送中心進行儲存整理,再交付國內外海洋研究學者進行數據之分析與應用。資料與校正軟體工作由科學小組主導。

掃描寬度 702公里
空間解析度或瞬時視角 800±20公尺
光譜特性 B1 B2 B3 B4 B5 B6
中心波長(nm) 443 490 510 555 670 865
公差(nm) ±3 ±4 ±4 ±4 ±4 ±5
半穿頻寬△λ於50%(nm) 20 20 20 20 20 40
雜訊/信號比 700 700 700 700 700 700
最大外形尺寸 33×35×38公分(橫向×向下×速度);體積小於28公升
質量 15公斤
耗電量 33瓦(尖峰);20瓦(平均)
操作模式 九個模式:FB,NI-A,NI-B,RGB,CA,SBY,OFF,SUV,SAF
資訊傳輸率 讀取資料期間656kbps經由RS422介面(含CCSDS前頭)


▲ 福爾摩沙衛星一號海洋水色照相儀科學實驗

電離層電漿電動效應儀

電離層電漿電動效應儀的科學目的為探測南北緯35度內、600公里高度之電離層電漿與電動效應,此計畫的完成將能了解台灣周圍上空的電離層結構,以提供影響無線電通訊的重要訊息。

本計畫以委辦方式,由國家太空中心與美國德州大學達拉斯分校(UTD)簽約,進行研發工作。

儀器 離子電位勢阻滯分析儀 離子漂浮向量儀 離子流量儀
量測參數 離子速度及溫度 離子橫豎面速度 離子密度(濃度)
取樣率 常態模式:32次/秒
快速模式:64次/秒
常態模式:32次/秒
快速模式:1000次/秒
常態模式:32次/秒}
快速模式:1000次/秒
質量 9.26公斤
尺寸 感應器:19公分×46.99公分×41.9公分
主控器:12.8公分×27.9公分×13.9公分
耗電量 10瓦
視角 45°× 45°
操作溫度範圍 -10℃∼+40℃
資料傳輸速率 常態模式:2.2kbps,快速模式:53.38kbps
任務週期 常態模式:85%,快速模式:15%


▲ 電離層結構示意


▲ 電離層影響無線通訊

通訊實驗酬載

通訊實驗酬載為一可進行各種衛星通訊實驗的微波儀器,針對未來低軌道衛星通訊系統,研究其特性及不同之製造技術。此計畫將使我國主導設計包含Ka頻段通訊實驗酬載及地面站在內之衛星通訊網路,並可於該網路上進行具科學及實用價值的實驗。

空中部份之通訊實驗酬載,由台揚公司自日本NEC公司引進技術;包含實驗設施在內之地面部份,亦由國內廠商與國外技術合作廠商或次承包商組織團隊承製。

天線對地照射範圍 ±65°錐形照射
工作週期 繞地一周(約96.7分鐘)≧8%(平均值)
詢答器頻寬 27MHz
電力消耗 操作時:85瓦(峰值),繞地一周平均消耗:25瓦
上鏈頻率 28.25GHz
下鏈頻率 18.45GHz
旗號頻率 19.5GHz
質量 18.43公斤
形狀大小 詢答器:由20個微波單元組成,分散於酬載轉接器兩邊天線:接收天線直徑20.3公分,發射天線直徑25.4公分
發射功率 10瓦(通信通道) / 1.77瓦(旗號信號)
偏極化 發射:左圓偏極,接收:右圓偏極


▲ 通訊實驗酬載原理