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獵風者衛星 計畫簡介 執行現況 衛星特性 酬載儀器 自主關鍵元件

獵風者衛星新時代氣象衛星,衛星自主能力再提升

計畫簡介

獵風者衛星(TRITON)為太空中心自行設計、製造的衛星。計畫發展一顆300公斤級的衛星搭載太空中心自行研發的全球導航衛星系統反射訊號接收儀(Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R),在低地球軌道上蒐集由地表反射的全球導航衛星系統訊號,進行土壤特性、海氣交互作用、颱風強度預測等研究;其中由於台灣每年受颱風影響甚鉅,因此設定反演浪高、海面風速等資訊,進行颱風強度及路徑預測研究。

 

GNSS-R原理

GNSS-R原理

為配合GNSS-R的資料處理與應用,太空中心在結合中央氣象局及國內學界發展的掩星資料處理驗證平台(Taiwan RO Processing System, TROPS)中,將增加GNSS反射訊號處理模組,提供獵風者衛星反演後的海面風資料予使用者。另外太空中心正與學研界合作,研究海面反射訊號資料在氣象數值模式的應用,期望對劇烈天氣的預報、降低災害預警之不確定性能有所助益。

獵風者衛星的通訊介面設計與福衛七號相容,因此包含台灣在內的所有福衛七號地面站皆可支援操作。獵風者衛星規劃採取共載發射(Rideshare Launch)模式,預定軌道為500~600公里高度的圓形低地球軌道、傾角不低於24度,實際軌道參數將依未來共載發射的主酬載做最終確認。

 

執行現況

  • 2019

    4月 - 完成主酬載全球導航衛星系統反射訊號接收儀飛行體允收測試 (GNSS-R Flight Model acceptance test)

    1月 - 完成初步全功能驗證 (Preliminary Comprehensive Performance Test,CPT)

  • 2017

    12月 - 完成衛星整合測試備便審查 (satellite Integration and Test Review,ITR)

  • 2015

    11月 - 完成關鍵設計審查 (satellite Critical Design Review,CDR)

  • 2014

    6月 - 完成初步設計審查 (satellite Preliminary Design Review,PDR)

  • 2013

    5月 - 完成系統設計審查 (satellite System Design Review,SDR)

目前飛行軟體開發、電力控制系統及姿態控制系統閉迴路驗證等工作在獵風者衛星工程發展體上進行中;衛星飛行體在完成主要元件的介面整合與初步的全功能測試後,正持續進行週邊元件的整合與環境測試的準備。

衛星特性

立方體結構

獵風者衛星規劃時為了操作相容性與成本考量,外型採取與福衛七號任務衛星相仿的設計,為一立方體結構搭配單側太陽能板配置,但在內部關鍵元件、飛行軟體、酬載儀器等則完全由太空中心自行研發。

衛星構型示意圖

衛星基本特性

外型 立方體,單側裝載太陽能板
尺寸 100 x 120 x 125立方公分
總重量 280公斤
通訊能力 S頻段,上傳速率32kbps,下載速率2Mbps
酬載支援 資料容量≧2Gbits,載重≦8公斤,電力需求≦10W
軌道 500~600km,傾角≧24°

任務酬載

GNSS-R

全球衛星導航衛星系統反射訊號接收機(GNSS-R)的核心技術,源自太空中心自主研發的太空級GPS接收機,在系統架構上可同時接收一組GNSS直射訊號、四組GNSS反射訊號。GNSS-R的發展是系統性的,除反射接收機之外,亦針對微弱的反射訊號同步進行高增益左旋天線、低雜訊放大器、多通道射頻前級等元件的開發;目前所有元件均已完成飛行體的製造驗證。

應用新領域

GNSS-R的應用是一個新的領域,尚處於萌芽階段,未來獵風者衛星搭載GNSS-R執行氣象科學任務,除可提升我國衛星自主研製能量之外,也將使我國在GNSS-R科學領域居於領先地位;另外太空中心目前亦積極與國內學研界合作,推動國內關於GNSS-R技術與應用的研究,希望對我國未來氣象預報與防災的能力有所助益。

 


▲ GNSS-R

自主關鍵元件

除GNSS-R酬載之外,獵風者衛星衛星內部採用太空中心自行研製的關鍵元件,包括有衛星電腦(Onboard Computer,OBC)、電力控制單元(Power Control Unit,PCU)、GPS接收機(GPS Receiver,GPSR)、光纖陀螺儀(Fiber Optic Gyro,FOG)等。

獵風者自主元件,有國內許多產業、學術與研究單位,共同加入協力完成。