空天三超技术重大突破

航天技术突破

在航天领域，502所特别针对卫星技术进行了深入研究，成功研发出“三超”控制系统，即“超精、超稳、超敏捷”控制系统。这一创新技术，在传统卫星平台姿轨控系统的基础上进行了升级，通过增加主动振动抑制隔离和精确指向系统，使得星体与星载相机之间的协同工作更为高效。这一突破性的技术，不仅实现了航天器精确、稳定、敏捷指标的显著提升，更助力我国向航天强国目标迈出了坚实的一步。

“三超”控制系统创新

在“三超”技术的助力下，卫星能以数倍于以往的速度指向特定目标或区域，并迅速稳定下来，从而确保相机能够准确、迅速且清晰地捕捉图像。这一技术显著提升了卫星在轨成像的质量和效率，使其能够执行多种动中成像模式，如任意航迹成像、同轨多条带拼幅、垂轨斜条带正反拼幅等，大大拓宽了卫星的应用范围，实现了“一星顶多星”的效果。

北京三号卫星应用

而“三超”系统的出色表现，得益于高精尖技术和产品的有力支撑。在软件方面，该系统集成了智能复合控制、智能图像处理以及智能自主任务规划三大智能技术；在硬件方面，则依赖于502所自主研发的测微敏感器、电涡流位移传感器、指向隔振机构等关键产品。其中，高精度传感器能实现毫秒级高带宽数据采集，同时达到亚毫角秒量级测角分辨率和亚微米量级测距精度的高精度采集。2021年6月，搭载“三超”控制技术的北京三号卫星成功升空。该技术使得卫星在距离地面500公里的轨道上，能对地面进行精确至5米以内的无控定位拍照，从而突破了地形高精度立体测绘的技术难关。更令人瞩目的是，卫星仅在42秒内就完成了对3800平方公里面积的拍摄，展现了跨代的升级速度。

人工智能的应用

> 嫦娥六号任务中的应用

502所的研制团队将持续致力于优化“三超”系统的产品性能，并积极拓展其应用领域，旨在进一步提升我国在空间遥感科技领域的实力和应用水平。此外，嫦娥六号任务中也展现了人工智能在太空的应用。该卫星携带的“移动相机”由502所设计的月面自主智能微小机器人——命名为“金蟾号”——进行操控。这款机器人不仅成功拍摄了着陆器和上升器的合影，还将其传回了地球，为嫦娥六号任务留下了宝贵的历史记录。这一成就得益于502所此前牵头的国家科技创新2030项目——“地外探测无人系统自主智能精准感知与操控”的研究。该研究涵盖了智能感知、识别、理解与操控等多个领域，并取得了显著的成果。

> “金蟾号”设计与成效

为了将这些研究成果应用于实际工程中，502所进一步研发了自主智能微小机器人，并成功将其搭载在嫦娥六号着陆器上，实现了对月球的自主探测和图像回传任务。月面自主智能微小机器人，尽管重量不足5公斤，却集成了众多复杂系统，包括结构与机构、智能计算与通信、感知导航与控制等。它具备全自主导航、控制、感知、规划、移动和成像功能，同时实现了能源供应与全生命周期生存保障。作为世界上首个5公斤级且具备自主智能能力的地外探测移动机器人，“金蟾号”在嫦娥六号任务中的成功应用，不仅展示了航天领域人工智能技术从实验室到工程任务的跨越，更对我国深空探测领域的人工智能技术发展起到了重要的推动作用。

> 霍尔推进技术

> 低功率霍尔推进研究

2016年，502所洞悉了国内商业航天发展的迫切需求，从而启动了低功率霍尔推进技术的研究，采用所内自主研发的方式进行探索。经过不懈努力，该团队成功突破了多项关键技术，并与商业航天领域建立了合作关系，率先推出了国内首套200瓦级的霍尔电推进产品，为百瓦级霍尔电推进的研发奠定了坚实基础。

> 商业航天合作及产品成熟

随着研究的深入，502所在2019年基于用户需求调研，制定了商业航天霍尔电推进的详细型谱规划，并投入资源开发了通用化的300瓦和600瓦霍尔电推进系统。自2020年以来，该所已为用户交付了近百套百瓦级电推进系统，其中25套已在轨飞行。值得一提的是，2024年4月，采用600瓦霍尔电推力器的三颗卫星成功完成了在轨连续500小时的点火，顺利提升了卫星轨道，标志着百瓦级霍尔电推进产品已逐步走向成熟。在此基础上，502所进一步研发了1.35千瓦和5千瓦磁聚焦霍尔电推进系统，并成功完成了超过7000小时的地面点火考核试验。

> 氪工质霍尔电推进技术

近年来，为满足高性价比的市场需求，502所致力于研发新一代氪工质霍尔电推进技术。自2023年起，该所已成功研制出三款氪气霍尔电推进系统，并圆满完成了长达4000小时的单机地面鉴定点火试验。随着商业航天领域的蓬勃发展，502所的霍尔电推系列产品凭借其标准化、模块化设计，以及低成本、快速批产交付等优势，正逐渐赢得更多用户的青睐，并有望开拓更加广阔的市场空间。