故障安全设计在国内外同步轨道卫星中的应用

孙小松，陶景桥，李 明

(北京控制工程研究所，北京 100190)

同步轨道卫星是目前发展最为迅速、应用最为广泛并且与国民日常生活联系最为紧密的系列卫星之一，广泛应用于通信广播、导航定位、气象预报等领域.长时间不间断业务运行是对同步轨道卫星提出的最重要的要求，如何实现卫星业务运行的“高可靠、长寿命”，是同步轨道卫星亟待解决的关键问题.

由于部件研制水平、生产能力等诸多因素的限制，鲜有卫星无任何异常、连续无故障运行至设计寿命的同步轨道卫星，更多的见诸报端的是卫星中断服务、出现重大故障乃至卫星失效的重大新闻.完全让一个像大型同步轨道卫星这样复杂的系统无任何故障运行15年甚至更长寿命是不可能的，特别是受限于中国工业基础的相对薄弱、加工水平的相对落后，国内卫星或多或少的故障及异常更是不可避免.如何在故障发生的情况下，确保卫星仍能高可靠、长寿命运行，是故障安全设计的首要目的.美国航天专家D.M.哈兰曾经说过:“衡量航天器好坏的标准，不应该光看它是否发生了故障，而是它对无法避免的故障有多大的承受能力.”而这里的故障承受能力，则完全依赖于该航天器的故障安全设计水平.

国外的同步轨道卫星有相对较长时间的商业运作经历，在大量故障经验积累的基础上，形成了考虑较为全面的故障安全设计，本文首先对国外较为典型的同步轨道卫星故障……