卫星平台与分系统
平台总体、分系统、试验与在轨管理。
- 微纳卫星平台
微纳卫星平台是指质量在 100 千克以下、以功能密度为核心设计理念的卫星平台，涵盖微卫星（10–100 kg）、纳卫星（1–10 kg）和皮卫星（0.1–1 kg）。其核心特征是用商用现货（COTS）部件、芯片级集成和平台载荷一体化设计，在有限体积和质量内实现尽可能多的功能。典型平台包括 3U/6U 立方星（1.33–8 kg 有效载荷）、NanoAvionics M6P（7.5 kg 载荷）、ηDragonfly（50 kg，五年设计寿命）等。微纳卫星平台正从“技术验证”走向“星座组网”，通过标准化接口和批量化生产降低单星成本。
- 卫星测控分系统
卫星测控分系统是卫星跟踪、遥测和遥控分系统的合称，是地面与卫星之间信息交互的“神经通道”。其核心由三大功能构成：跟踪（测轨测距测速）、遥测（下传卫星状态数据）、遥控（上注指令）。测控分系统由星上设备和地面设备协同完成，星上部分包括应答机、天线、传感器和指令接收机。测控链路通常使用S频段，遥控码速率在bps至kbps量级，遥测码速率在kbps至Mbps量级。
- 卫星电源分系统
卫星电源分系统是指星上产生、储存、变换、调节和分配电能的分系统，其核心功能是将光能、核能或化学能转换为电能，经储存、调节和变换后向各系统供电直至寿命终止。系统由一次电源子系统（发电装置、储能装置、电源控制装置）和总体电路子系统（电源变换器、配电装置、电缆网等）组成。太阳电池阵是主流发电装置，三结砷化镓电池转换效率可达28.5%以上。
- 卫星发射场测试
卫星发射场测试是指卫星运抵发射场后、发射升空前，在技术区和发射区对卫星进行的全部功能性能检查、状态确认和环境监测工作，是卫星出厂后到发射前的最后一道质量关口。测试流程按阶段分为运输进场检测、技术区测试、推进剂加注、星箭联合操作和发射区测试五个环节。技术区测试是核心环节，覆盖供配电、测控、数管、数传、控制推进、热控、机构结构等全部分系统。
- 卫星故障诊断与容错
卫星故障诊断与容错是指卫星在轨运行期间自主检测、隔离和恢复故障的能力，其核心是 FDIR（故障检测、隔离与恢复）体系。故障诊断通过阈值监测、模型基推理、数据驱动和机器学习等方法识别异常；容错通过冗余硬件（备份动量轮、双惯性测量单元）和软件重构（算法重组、模式降级）维持基本功能。北斗三号具备 60 天以上完全自主运行能力，地面站故障时仍能正常工作。
- 卫星环境试验
卫星环境试验是指在地面模拟卫星在运输、发射和在轨运行阶段所经历的各种环境条件，对卫星及其部件进行考核和验证的试验，其核心目的是暴露设计、材料和工艺缺陷，验证卫星在真实环境下的功能和可靠性。环境试验分为鉴定试验和验收试验两大类别：鉴定试验用比预期环境更严酷的条件验证设计裕度，验收试验用预期环境条件筛查制造缺陷。
- 卫星结构分系统
卫星结构分系统是指为卫星各分系统仪器设备提供支撑和固定、传递和承受地面与飞行阶段所有载荷的机械部件与组件的组合。其核心功能可概括为承载、传力、保持精度和提供机械接口。结构按承载功能分为主结构和次结构：主结构是卫星的“脊梁”，与运载火箭对接并构成载荷传递路径；次结构支撑仪器设备和外壳。
- 卫星可靠性设计
卫星可靠性设计是指为保证卫星在轨任务期间（通常数年至十余年）在无法维修的条件下持续正常工作的能力，在产品设计、制造和试验全过程中采取的一系列工程措施，其核心目标是将卫星故障概率控制在任务允许的范围之内。可靠性设计围绕两条主线展开：故障预防（降额、容差、元器件选用、筛选）和故障容限（冗余、重构、故障隔离）。
- 卫星平台标准化
卫星平台标准化是指通过制定统一的接口规范、功能配置和性能指标，使卫星平台能够以有限的型谱覆盖多种任务需求的设计方法，其核心形式包括通用化、系列化和组合化三种。标准化的价值在于缩短研制周期、降低研制成本和继承飞行经验。中国空间技术研究院已建立 CAST 系列柔性公用平台谱系，涵盖 CAST968、CAST2000、CAST3000 等型号。
- 卫星平台模块化
卫星平台模块化是指将卫星平台按功能划分为若干具有标准接口的独立模块，通过模块的组合与替换快速构成不同任务卫星的设计方法。其核心思想是用“搭积木”的方式替代“单星定制”，模块之间通过标准机械接口和电气接口连接，功能独立、可单独测试和更换。模块化的价值体现在缩短研制周期、降低成本和适应批量生产。CAST2000 平台通过模块化设计减重 40%，运算能力提升 3 倍。
- 卫星平台总体设计
卫星平台总体设计是指以卫星任务要求为依据，确定卫星平台技术方案、系统组成和分系统指标要求的过程，其核心是从顶层需求出发，逐层分解到各分系统，再通过迭代协调实现平台整体性能最优。总体设计是“定方向、定大局、定功能和性能指标”的设计，决定卫星的承载能力、功率、寿命和成本。设计约束来自运载火箭（质量与包络）、空间环境（热真空、辐照、原子氧）、测控与运控等多方面。
- 卫星热控分系统
卫星热控分系统是指为使卫星各部件、设备的温度、温度差和湿度等参数满足总体设计要求而选用并安装的设备和部件的集合，其核心任务是在太空极端温差环境下维持星上仪器设备处于正常工作温度范围。热控分为被动热控（多层隔热材料、热控涂层、热管）和主动热控（电加热器、百叶窗、流体回路）两大类，设计方针通常以被动为主、主动为辅。
- 卫星软件系统
卫星软件系统是指运行在星载计算机上、用于控制和管理卫星各分系统工作、实现任务功能的软件集合，通常分为系统软件（操作系统与板级支持包）和应用软件（姿轨控、星务管理、载荷管理、测控等）两个层次。其核心特征是“无人值守下的自主运行”：卫星发射后大部分任务时间软件在无地面干预下独立工作，必须能够自主从故障中恢复。
- 卫星寿命与延寿
卫星寿命是指卫星从入轨到丧失规定功能所经历的时间，分为设计寿命和在轨实际寿命；延寿是指卫星在接近或达到设计寿命时，通过技术手段延长其有效工作时间。寿命的核心约束是推进剂余量，化学推进系统的质量占静止轨道卫星干重的约 40%。延寿的技术路径包括软件优化（ESA 火星快车通过减少陀螺使用将寿命延长至 2034 年）、在轨接管（MEV-1 为 Intelsat-901 提供 5 年延寿服务）和推进剂在轨加注。
- 卫星数据管理分系统
卫星数据管理分系统是卫星上负责数据采集、存储、处理和传输调度的核心电子系统，有时也被称为星上数据管理系统（OBDH）。其核心功能包括：通过星载总线采集平台和载荷的遥测数据，按时间顺序存入固态存储器，在测控覆盖时下传或在无覆盖时暂存待传，同时执行遥控指令的分发和整星时间管理。现代卫星的数据管理分系统与综合电子深度集成，存储容量从数GB到数TB不等。
- 卫星推进分系统
卫星推进分系统是指为卫星变轨、位置保持和姿态控制提供推力和力矩的装置集合，其核心功能是通过喷射推进剂产生反作用力，改变卫星的质心运动或绕质心的转动状态。按能量来源分为化学推进和电推进两大类：化学推进通过催化反应或燃烧产生高温射流，推力大但比冲有限；电推进用电能加速电离工质，比冲可达化学推进的 10 倍量级，但推力小、变轨耗时长。
- 卫星星务管理
卫星星务管理是指卫星上负责数据处理、任务调度、通信控制、时间管理和自主故障诊断与处理的系统级功能，通常由星载计算机运行专用软件实现，是小卫星的“核心部件”。其核心任务包括：管理星上各分系统的工作模式，采集和处理遥测数据，接收和分发遥控指令，维护星上统一时间，以及在轨自主故障诊断与恢复。
- 卫星在轨管理
卫星在轨管理是指卫星发射入轨后，地面运控系统对卫星进行的长期跟踪、遥测监视、指令控制、轨道与姿态维持、健康评估和故障处置等全部操作的总称，是卫星从“发射成功”到“寿命终结”期间持续运行的核心保障。其核心设施是卫星操控中心（SOCC）和地面测控站，由任务操作、任务控制、飞行动态、数据分发等功能模块协同工作。
- 卫星姿轨控分系统
卫星姿轨控分系统是卫星姿态与轨道控制分系统的合称，是卫星在太空中保持正确指向和预定轨道位置的“神经中枢”。航天器的运动具有6个自由度：3个位置自由度描述轨道运动，3个绕质心的转动自由度描述姿态运动。姿轨控分系统通过敏感器测量、控制器计算、执行机构动作的闭环流程，同时完成姿态控制（稳定与机动）和轨道控制（机动、保持、交会、再入）。
- 卫星综合电子
卫星综合电子是指以星上总线网络为基础，将卫星平台原本分散的测控、星务、姿轨控、电源、热控、数管等功能进行系统级整合、优化和共享的电子系统架构。其核心思想是从系统角度重新分配和整合平台电子功能，按小型化、标准化、模块化、通用化的原则设计单机设备，降低电缆网复杂度，减轻整星质量和功耗。
- 卫星总装与集成
卫星总装与集成是指将卫星各分系统的单机、部件和组件按照设计要求装配成完整卫星，并进行系统级测试和验证的工程过程，通常称为 AIT（Assembly, Integration and Test）。AIT 是卫星从“一堆合格单机”变为“一颗可飞行整星”的核心环节。总装工作包括结构装配、电缆敷设、热控实施、推进系统总装等，集成测试则涵盖桌面联试、精度测量、电测和综合测试。AIT 环境须严格控制洁净度（通常 ISO 8 级）、温湿度（20-24℃、45%-65% RH）和防静电。
- 小卫星平台技术
小卫星平台技术是指为100至1500千克量级卫星提供通用化、模块化、低成本支撑能力的平台设计技术，其核心特征是以功能集成替代分散单机、以标准化接口替代定制化接口、以批量化生产替代单星定制。中国空间技术研究院已形成CAST1000（100-500千克）、CAST2000（400-900千克）、CAST3000（800-1500千克）等型谱化平台。新一代小卫星平台采用“中心大脑”集成架构，将十余台单机功能集成进一台核心设备，建设成本降低60%以上，卫星部署能力提升约一倍。