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福爾摩沙衛星八號 計畫簡介 執行現況 衛星特性 任務酬載 自主關鍵元件

福爾摩沙衛星八號高解析度光學遙測衛星

計畫簡介

福衛八號計畫是「第三期國家太空科技發展長程計畫」所規劃執行的第一個先導型高解析度光學遙測衛星計畫。「福衛八號計畫」傳承福衛五號本體設計的自主研發能量,規劃兼具重量輕、成本低、高效能的先導型衛星通用平臺,作為推動我國第三期太空計畫的主軸,並由任務價值創造出衛星量產的需求,透過快速複製,提供給後續發展的衛星任務使用。

「福衛八號計畫」發展六枚解析度1公尺的高解析度光學遙測衛星,佈建衛星於太陽同步軌道構成星系,透過地面影像後處理(Super Resolution)的方式,達到次米解析度。星系佈建可提供每日多次再訪能力與全球涵蓋之衛星影像(含立體影像)及動態監測資訊,達成即時性衛星資源需求。根據執行策略,福衛八號第一枚與第二枚衛星分別規劃在2022與2023年發射;第三枚與第四枚衛星將在2024與2025年發射;第五枚與第六枚衛星則在2026與2027年發射。

 

執行現況

  • 2020

    3月 - 「福衛八號計畫科學任務小組」成立與啟始會議召開

  • 2019

    12月 - 完成衛星關鍵設計審查(CDR)

    12月 - 完成衛星關鍵元件與地面技術研發之工程體

    3月 - 福衛八號衛星計畫室於3月1日正式成立

  • 2018

    12月 - 完成衛星專用關鍵元件與地面技術研發之雛型體

    11月 - 完成衛星初步設計審查(PDR)

  • 2017

    12月 - 完成衛星系統設計審查會議(SDR)

    6月 - 完成衛星任務定義審查會議(MDR)

    3月 - 計畫前身為行政院「臺灣新興太空產業領航計畫之微小衛星計畫」,進行關鍵元件發展與衛星系統設計

衛星特性

項目 特性說明
 任務軌道     561 km太陽同步軌道
任務壽命 3 years(目標5 years)
穿越赤道時間(LTDN) 早上10:00 ~11:00 或 下午13:00~14:00
衛星再訪週期 1天
GSD 1m(PAN), 2m(MS)
Swath ≧ 10Km
Bands PAN+4MS
System CTF(PAN) ≧ 0.07
SNR (PAN) ≧ 80
遙測酬載工作週期 ≧ 8%
重量 350 kg
Agility Roll: 80o /60 sec, Pitch: 80o /60 sec, Yaw: 50o /60 sec
Pointing accuracy <0.026o
Pointing knowledge 0.012o
Image geo-accuracy 304m without GCP
影像下傳速度 500 Mbps
影像資料儲存 512 Gbits
Field of Regard 45o

任務酬載

「福衛八號計畫」任務酬載包含「光學遙測酬載」、「科學酬載」以及「先進次酬載」,以滿足國家需求、提升社福民生以及展示尖端太空技術為主要考量。

光學遙測酬載

項目 規格與說明
頻帶(Spectral Bands) 一全色態(Panchromatic)和至少四個多頻譜(Multi-spectral)頻帶
地面取樣距離(Ground Sampling Distance, GSD) 全色態影像(PAN band): 1m @ nadir 
多頻譜影像(MS bands): 2m @ nadir
像幅寬(Swath Width) ≧10 km @ nadir
遙測酬載工作週期(RSI Duty Cycle) ≧8% per operational orbit
系統方波調變轉移函數(RSI SystemContrast Transfer Function, CTF) ≧0.14 @ 1m (PAN)
≧0.26 @ 2m (MS)
遙測酬載頻帶波長(RSI Spectral Range) PAN: 450~800 nm
Blue: 450‐520 nm
Green: 520‐590 nm
Red: 630‐690 nm
NIR: 770‐890 nm
遙測酬載訊噪比(RSI Signal to Noise Ratio, SNR) PAN: ≧80 
Blue: ≧90 
Green: ≧90
Red: ≧90
NIR: ≧90
影像資料儲存(ImageData Storage) ≧512 Gbits

科學酬載、先進次酬載

「福衛八號計畫」之「科學酬載」將委由國內學術研究單位發展,以協助提升國內太空科學研發能量。
另外,「先進次酬載」將發展搭配具有地表測量能力的光達(Lidar)次酬載為方向,以達到全天取像之目標。酬載將由國家太空中心主導,整合國內外相關專業單位合作開發。

自主關鍵元件

國家太空中心結合國內學研界先進研發能量與產業界製造能量,建立國內關鍵元件發展之產學研合作團隊,在過去衛星任務自主研發元件所建立的基礎上,進行「福衛八號計畫」關鍵元件研發與太空級驗證。同時,採用商規現成的衛星零件(Commercial Off-The-Shelf,COTS),提高元件自製率與降低成本,並以模組化設計建立標準界面,有效節省人力與時間。透過衛星通用平臺的發展,將擴大國內產學研界參與,建構臺灣太空產業供應鏈的雛型架構,以達到關鍵元件自製的目標,藉以奠基臺灣的太空產業。

關鍵元件的研發分為「光學酬載元件」、「飛控元件」、「電機元件」與「機械元件」等四大類。「光學酬載元件」類別發展項目包含光學主/次鏡、光學濾光片、修正透鏡組、FPA面型感測器、EU電子單元、光學調焦機構、超低吸溼碳纖複材等。「飛控元件」類別發展項目包含GPS導航接收機、MEMS 慣性參考單元、星象儀、反應輪等。「電機元件」類別發展項目包含OBC衛星電腦、PCU 電力控制單元、X頻段發送器、X-band天線、太陽能電池晶片、太陽能板等。「機械元件」類別發展項目包含H2O2推進模組 (推進器模組、燃料過濾器、燃料槽、球式栓閥、壓力傳感器)、太陽能板展開機構、隔振元件、熱電致冷器、相變化熱控模組等。

除了國家太空中心,福衛八號計畫由國內各產業相關單位、學術相關單位、研究相關單位共同合作完成。