微小衛星技術現在發展如何？微小衛星的姿態調整，軌道切換是如何實現實現的？

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謝邀。你問了三個問題，我就一個一個回答一下吧。

首先需要對微小衛星做個定義，一般來說小於1000kg而大於500kg的叫做小衛星。小衛星的技術很快，而且都有很強的應用牽引，比如導航衛星，低軌道通信衛星（例如銥星）。遙感衛星也有很多是小衛星，隨著光學，微電子等技術發展，這些遙感衛星具備了很強的能力。

接下來100kg－500kg一半稱為微衛星，過去微衛星主要以技術驗證，與補充增強系統等作為主要的應用，然而隨著通信技術，微電子技術的發展，其應用價值也越來越高，真在研發的互聯網衛星OneWeb，重150kg，組網後可以提供全球覆蓋的網路。

10kg－100kg的一般稱作納衛星，隨著具有互聯網思維的衛星創業公司的興起，尤其是以矽谷為中心的新的衛星公司集群，正利用納衛星完成著軌道革命。其中包括90kg的Skysat，利用超解析度技術和大量的後期圖像處理技術，是個納衛星發揮出極大的應用價值和潛力。

1kg－10kg就是皮衛星了，隨著立方星的興起，大量衛星進入空間，有很多這樣的衛星主要是技術驗證和培養人才的用途，很多都壽命極短。近期卻有很多startup公司通過地面技術和人工智慧的支持，開發出很多在天氣，遙感方面的應用，也開拓了這些衛星的應用空間。

晶元衛星什麼的暫時還真沒有多大用。當然以後可能也蘊藏了很大的潛力。

姿態調整方面
微小衛星利用噴氣調姿的相對較少，小衛星可以通過安裝CMG（動量力矩陀螺）實現較快的姿態機動，達到2度／秒以上的悸動速率。

主要的姿態控制是通過反作用輪（飛輪），磁力矩器等完成姿態控制。
主要的姿態敏感器，高精度的是星敏感器和IRU搭配，低精度的包括數字太陽敏感器，模擬太陽敏感器，磁強計，隨著微電子技術也有mimu這種微小型的陀螺。

軌道控制

利用現在小型化，高精度雙頻，多模的星上GPS和高精度時鐘，小衛星的軌道測量精度已經很高。
主要的軌道機動方式包括化學推進和電推進。

需要快速變軌的使用化學推進，包括液氨和過氧化氫等。

用來維持或者逐步變軌等實用電推進，電推進可以做的非常小，如硬幣般大小，皮衛星也能使用。

謝謝邀請，根據我的經歷，簡要回答下這個問題，因為如果要詳細回答，我想那就是一篇論文了。
1、微小衛星發展的關鍵不在於技術，而在於應用。目前國內研究微小衛星的高校、研究所、甚至企業很多，但是缺乏應用的局面一直沒有打開，所以現狀就是領域很熱鬧，但對行業推動、對老百姓生活的改變有限。
2、微小衛星的技術水平，國內研究單位我分為三個梯隊：航天5院、8院依然是第一梯隊，畢竟技術基礎擺在那裡；中科院上海小衛星，是第二梯隊，甚至在某些領域開始搶食了；高校第三梯隊，代表就是哈工大、國防科大、浙大、南航；
3、微小衛星中的立方星，由於門檻低，這幾年遍地開花，基本上很多沒有發衛星的單位都拿這個練手，現在比較擔心的是這些衛星往往都是搭載，軌道選擇餘地小，壽命又短，所以很多時候入軌不久就成垃圾，關鍵是好幾年都還下不來，占著軌道，變成危險因素。
4、現在來說下微小衛星技術。微小衛星技術發展的根本原因在於航天對於低成本的追求（航天太貴了，老美也受不了，所以才有Spacex）和微電子、微機械、微型光學技術的發展，水到渠成。其實，論技術先進性，航天技術是遠遠落後民用的，舉個簡單的例子，80386這樣的晶元，民用市場上基本上看不到了，但航天還在用，而且是國外在用。為什麼？高可靠性！航天是追求高可靠性到極致的行業。論先進，微小衛星是比不上一個普通的手機的。所以現在才會有手機衛星一說，就是用手機部件來打造衛星，還成了。國內和國外都做過。
5、微小衛星不是大衛星的縮小版，而是有本質的區別，在流程、研製、器件上都不一樣，強調高功能密度比，在儘可能小的體積功耗約束下，儘可能實現各種功能。
6、微小衛星的姿控和軌控，在原理上和大衛星沒有什麼不同，不同在於在方法上相對簡單，根本原因在於體積和功耗的限制。比如，可以用一個永磁鐵就實現姿態控制的，用一個長的杆子（重力梯度感）實現對地定向的（世界上第一個微小衛星就是這樣）。微小衛星軌控比較少，畢竟可以攜帶的東西不多，這也是目前微小衛星技術比較薄弱的地方。如果要軌控，使用冷氣推進比較多，還有MEMS推進等。天宮二馬上就要開展的伴星，大家可以關注下。

感謝邀請。
作為一個研究方向為微納衛星的博士生，並且親歷幾次發射任務，對於微納衛星的發展有一些感觸，很樂意和大家分享。微納衛星起源於上世紀八十年代微電子技術的興起，從這一點講，微納衛星是建立在其他技術的發展基礎之上的，這就說明了一些問題：一是微納衛星的發展容易受到其他基礎技術的發展制約；二是這項技術並不是航天領域迫切需要的技術。微電子技術在不斷革新，但增速並未太快；另一方面，非必需技術往往缺乏後勁，很難發展的很快。但儘管如此，微納衛星領域絕對是一個不可小覷的發展方向，不但應用前景廣闊，功利點講，就沖其有著極大的發展空間來看就前途無量。
微納衛星的定義、特點、應用前景網上能查到很多，這裡我不再贅述，單論其發展。由於微納衛星的研究具有一定前瞻性，所以在國內的研究廣泛分布在各大高校比如浙大、清華、北航、哈工大、南理工、西工大等等，幾個比較出名的院所僅有東方紅、上海小衛星等幾家，目前仍以空間試驗為主；另一方面，微納衛星的成本低、研製門檻低，吸引了國內外很多學校乃至中學生投入其中。但值得注意的是，儘管微納衛星看似門檻低，好像好多人都能做，但其實做出來的水平和關鍵技術的攻關情況是有天壤之別的，不能認為微納衛星是沒有技術含量的東西。
另起一段。我個人認為，推動微納衛星發展的一個重要出路就是商業化。微納衛星技術極大程度地降低了衛星的研製成本，從億元級別降低到千萬、百萬級別，這對於很多企業和個人是很可觀的。除軍事用途以外，美國甚至把小衛星列入了新型GPS衛星方案，足見其技術優勢。除常規通信、遙感、導航功能以外，商業化的微納衛星還可以提供很多衛星服務，比如定製化的衛星或者衛星數據，應用前景十分可觀。
關於後面的問題，不知道題主對於衛星是否有了解，衛星三大平台一般有：綜合電子系統（星務）、測控通信系統、姿態與軌道控制系統。你的問題主要集中在姿態與軌道控制系統。姿態與軌道控制系統又分為：姿態測量、軌道測量、姿態控制、軌道控制。對於前兩個，與大衛星大同小異，不再詳述。微納衛星姿態控制一般採用磁控（磁力矩器）、輪控（偏置輪、反作用輪）和微噴（微推進系統）。軌道控制都是應用微推進系統，興起了很多新技術，常用的有冷氣推進、電推進，還有一些在研究中的如MEMS推進、固體推進等等。這些展開講內容太多，題主感興趣可以按我說的查查資料，也歡迎隨時與我討論。
希望上述回答能給予你幫助。

謝邀

作為我校SatDev社新生鹹魚，只觸及過關於我社和VT合作，計劃明年5月從ISS彈射（沒錯，就是那個ISS）的LEO立方衛星,而我正好在ACDS組打雜，所以這方面稍有了解。

我們的衛星是6U（1U=10cm*10cm*10cm）的cubic satellite, 說實話LS各位所答的反作用力力矩也好噴氣推進也好雖然聽起來酷炫，但實際上對經費壓力非常大，比如一套飛輪就要上幾十萬美刀，一個噴口的費用就快和我們總經費差不多，還要在payload上加燃料罐，而我們作為州立鹹魚的預算非常非常有限，所以只能用磁力矩這種簡單粗暴的方法。

如上圖，到了5月份衛星從ISS的小水管彈射出來的時候會自帶很大的角動量，所以我們組的任務就是在初期Tumbling階段把它的自轉穩定到1 rev/90mins(保證每繞地球一圈就自轉一次）。ACDS分兩個部分:一個是高度測量,通過自帶的磁力儀測量地球相對磁場決定衛星高度，相對速度，角動量等等，然而連衛星的具體位置都算不出來，只能上NORAD官網上下載他們公開的表格從千千萬衛星里找到我們那個。。。

接下來就是高度控制，說起來好聽，其實玩過ksp的同學都知道LEO變軌所需要的DeltaV，以1-6U的小衛星根本做不到，所以其實只能做到在同一個軌道制御姿態而已。。。這個時候就靠磁力扭矩，通過電流產生磁場和地球磁場抵消從而達到變換姿態的效果。一旦姿態穩定到我們的mission需要的參數，除了報錯外就等著這塊東西在接下來幾月里收集完需要的數據然後在大氣層里燃燒殆盡了（連太空垃圾都沒有hhhhhhhhh）

結論：沒錢好痛苦

更新：

今年調到ground-station組。衛星根據磁矩變軌的細節都是導師已經寫好的，本科生只要implement通訊部分就可以了。其實小型衛星聽起來很高端，大部分碼都是基層的serial-communication，寫起來很枯燥的東西，所以就退了軌道控制的坑。本鹹魚現在專心做數據處理，就是抓北美防空署的所有小型衛星位置文件（公開的），用python篩選我們的衛星然後生成位置文件，再塞進Ubuntu的開源衛星軌道計算軟體predict里,達到如下的追蹤效果。

手機簡短答一下。答主航天專業本科生在讀。

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非常有發展前景，基本上國內開航空航天專業的大學都有微小衛星研究中心（或者說專門的課題組研究微小衛星）。

為什麼？
一，民用價值高。
二，成本低，研究周期短。
三，標準化生產，1U為一個基本單位，大部分零件都可以用3D印表機列印出來。

現在設計和發射小衛星的大學越來越多，而且中學也開始參與進來，我記得之前北京有個中學的學生就做了一個微小衛星。

怎麼調整姿態呢？
這涉及到姿態控制系統。主要由【姿態敏感器+執行機構+控制器】組成。就不展開細講了。

姿態控制的原理可分為兩大類吧，主動姿態控制，被動姿態控制。

【主動姿態控制】是什麼呢？
就是利用星上的設備來進行姿態調整。
例如，
噴氣推力三軸穩定系統，以飛輪為主的三軸穩定系統，磁力矩器穩定系統等等

【被動姿態控制】是什麼呢？
利用自然環境來進行姿態調整。
例如，
自旋穩定，雙自旋穩定，重力梯度穩定等等

然後題主你說的姿態調整是都會用到，軌道切換主要需要的是噴氣推力器進行調整～

打的好累啊。。。。。。。
那就醬紫～

問題太大，不知你的關注重點，簡單回答吧。
1，微小衛星近幾年發展迅速，尤其隨著工業級甚至商業器件大量應用，小型化低成本模塊化周期短，軟體化等發展趨勢，1U立方星漸成標準。主要在遙感，數據採集，通信等方面應用。
2，關於姿態調整和軌道轉移，簡要回答。微小衛星的總體質量小，所能提供的功率也較小，可搭載的推進系統受到很大限制，推進系統在完成衛星的軌道機動任務時，會產生擾動力矩，影響衛星的姿態穩定，微小衛星慣量小，尤其容易受到這種擾動的影響，當前脈衝等離子體推進等電推進是發展趨勢。