大氣層從低到高可分為航空層、臨近空間層和空間層。臨近空間層一般指距海平面20公里一100公里的空域,它高於航空層、低於衛星軌道運行的空間層,是當前人類活動很少涉及的空間領域。隨著現代科學技術的進步,臨近空間獨特的資源優勢已成為世界關注的熱點。其中臨近空間的底層—平流層具有一些獨特的特點。

平流層飛艇是一種輕於空氣的可控飛行器,平流層飛艇有望長時間定點駐空,時間長達數月或數年,非常適合作為新型信息平台,用來進行區域性的高精度對地觀測、通信中繼、區域預警、區域導航等應用。

平流層飛艇主要由艇體、艇首和艇尾等結構、能源系統、推進系統、控制系統、載荷艙等組成它由敷設在艇體表面的太陽能電池陣將太陽能轉換為電能,通過電機驅動螺旋槳,實現定點、主動控制和機動的能力它通過再生燃料電池等儲能裝置滿足夜間能源供應。

平流層飛艇與其它平台相比,具有以下幾個特點:

1、長期定點駐空。平流層飛艇不同於航天器和航空器的最顯著特點是可在指定區域定點連續工作數月、甚至數年以上。例如它可用於構建新型臨近空間通信網路設施,也可構建我國新型對地觀測系統。

2、可機動飛行,易於部署。平流層飛艇具有一定的機動能力機動速度可達左右,所需地面設備少,因此,平流層飛艇機動靈活,易於部署。

3、可承載大型載荷。平流層飛艇承載能力可達數噸,提供有效載荷功率達數十千瓦,艇上空間大,可安裝大型雷達或巨型望遠鏡等大尺寸百米量級有效載荷。

4、可重複使用。平流層飛艇可返回地面,可重複利用,艇上設備易於更新維護,有利於降低設備研製技術難度和進行產品的更新換代。

5、良好的飛行特性。飛艇具有良好的飛行特性,突出表現在噪音、振動、衝擊加速度、溫度和空氣濕度方面,有利於環境保護,有利於保護精密昂貴的載荷設備,同時也大大減少了有效載荷的設計限制,可以使用更輕更高性能的有效載荷。

6、效費比較高。平流層飛艇放飛成本低,同時平台和載荷可返回維修,放飛過程中完全損毀風險小而且,平流層飛艇距離地面近,在一定區域範圍內運行,不需建設昂貴複雜的地面測控系統。特別地,災害實時監測和應急通信任務具有區域性、緊迫性、隨機性和廣泛性特點,平流層飛艇具有迅速機動和快速響應能力,一艘艇的建造和運營成本僅數億元,效費比較高。

7、可實現綜合信息服務。一方面,平流層飛艇可同時裝載通信、遙感、預警等電子設備另一方面,它可根據用戶需求,按需更換有效載荷,從而實現綜合應用服務。


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