2026年2月26日,萨马拉大学新闻主页发布报道,介绍了萨马拉大学航空及火箭空间技术学院与西北工业大学自动化学院在人才联合培养与科研协同方面取得的重要成果。
报道指出,由两校共同依托的中俄国际空间系绳系统研究中心组织的中俄师生联合团队,在2025年度中国国际大学生创新大赛国际赛道中表现突出,凭借项目Flex Weave—Variable scale space constellation platform based on flexible tether technology(柔链星织—基于柔性系绳技术的变尺度太空星座平台)荣获金奖。

该项目由多名中俄学生共同参与完成,许诚嘉担任中方主要负责人,谢尔盖·伊夫列夫担任俄方主要负责人,其他成员有王承润、郑珉、Angelo Salvator Espinoza Valles、Ivan Pavlovich Fadeenkov、李彤和王宇泽。项目指导教师团队由陆宏湜、王长青、李爱军、郭永、易正阳、李航以及Zabolotnov Yuriy、Ishkov Sergey、Starinova Olga、Fadeenkov Pavel共同组成。

萨马拉大学在报道中强调,此次获奖是中俄国际空间系绳系统研究中心多年持续科研积累与联合技术攻关所取得的最新重要成果,充分体现了中俄高校在航天前沿领域深度合作的成效。该荣誉也标志着中俄师生联合开展的创新性技术研究,获得了国际赛事平台及产业界的高度认可。

报道原文翻译如下:
俄罗斯与中国研究人员开发出基于系绳的高效卫星控制系统
由萨马拉国家研究型大学与中国西北工业大学(西安)工程师组成的联合研究团队,开发了一种控制系统,可在轨道上快速且高精度地改变卫星星座的构型。研究人员提出,利用柔性系绳来改变卫星之间的相对位置——在这种星座中,卫星仿佛被“拴在一起”,就像遛狗时的牵引绳一样,地面可通过指令快速改变各个“牵引绳”的长度,对相应系绳进行收放,从而在特定距离范围内调整卫星位置。
尽管这一构想看似简单,但其工程实现需要大量复杂计算以及专用的独特设备,用以保障轨道系绳系统的稳定运行。要在地面以厘米级精度同时控制多颗以每秒数公里速度飞行的卫星,绝非易事。该项目被命名为 Flex Weave(柔链星织),并在 2025 年中国国际大学生创新大赛(China International College Students' Innovation Competition 2025)上展示,荣获金奖。
该项目是在俄中联合实验室——“空间系绳系统实验室”框架下完成的,该实验室分别设在萨马拉大学和西北工业大学。目前,系绳控制系统关键部件的原型样机正在独特的地面试验台上进行测试。
项目负责人、萨马拉科罗廖夫国立大学飞行动力学与控制系统系硕士研究生谢尔盖·伊夫列夫表示:
“我们项目的核心思想,是通过柔性系绳将轨道上的多颗卫星连接起来,从而实现卫星星座构型的快速、精确调整。设想是:卫星在入轨并分离后,相互之间按照预定距离逐步拉开,并形成事先设定好的稳定构型。借助这一系统,可以构建多种非常规几何形态,例如星形、环形,甚至‘L’字形。
这一切都可以通过在收放系绳过程中精确调节系统的惯性矩和质心位置来实现。我们开发的控制系统能够实现卫星之间厘米级的相对定位精度。尤其重要的是,该系统不仅能构建静态、稳定的结构,还能实现整个卫星群的连续旋转,这在全景视频观测或微重力实验中具有重要应用价值。”
伊夫列夫还指出,除了高精度相对定位和快速构型调整能力外,Flex Weave 还具有显著优势——可延长卫星在轨的有效服役寿命。众所周知,随着时间推移,卫星轨道高度会逐渐降低,需要定期通过发动机进行轨道修正,这会消耗燃料或工作介质。一旦燃料耗尽,卫星将失去维持轨道高度的能力,最终逐渐脱轨,结束其“太空生命”。
Flex Weave系统利用电动机完成系绳的收放,而电能可通过太阳能电池板持续补充。因此,与“自由飞行”的卫星相比,这种“被系绳连接”的卫星能够在不消耗推进剂的情况下,更长时间保持既定星座构型并稳定运行。此外,不需要配备推进系统的卫星制造成本更低,认证流程也更为简化。
伊夫列夫还强调,卫星在星座中实现高精度相对定位,也能显著扩展其在对地遥感方面的应用能力。例如,若能将同一星座中两颗卫星获取的雷达观测数据进行高度精确的同步,并准确掌握它们在轨道上的相对位置,则通过数学处理可以合成出一幅图像,其质量和分辨率可媲美一台尺寸等同于两颗卫星间距的超大型空间雷达。
西北工业大学中俄国际空间系绳系统研究中心本项目指导老师陆宏湜副教授表示:
“我们计划使用一种由联合实验室研制的极轻、极细但强度极高的系绳,将卫星连接成统一系统。在研制过程中,特别关注了在系绳展开和星座构型变化过程中,沿系绳传播的振动抑制问题。
为此,我们建立了一整套研究与试验平台来验证控制系统的可行性。我们希望,在如此高水平竞赛中取得的胜利,能够推动中俄双方在飞行动力学领域继续开展深入的科研与工程合作。”
从长远来看,该控制系统计划在真实的太空飞行任务中进行验证。初期将首先在仅由两颗卫星组成的最小星座构型中进行测试。用于首次发射的卫星平台目前正由萨马拉大学与中方科研人员联合研制。项目团队希望,在未来几年内能够完成该系绳系统的在轨试验。
来源:自动化学院
审核:王小旭