衛星是一個融合高科技和精密工程的複雜系統。一顆衛星的誕生會歷經「設計」、「製造」到「操作」三大階段,這是一個凝聚跨領域專業知識和眾人團隊合作努力的過程。
設計階段
首先,設計階段是衛星誕生的起點,這一階段包含三個關鍵步驟。第一為「任務定義 (Mission Definition Review,MDR)」,其目的在確認衛星的用途與需求,並根據目標規畫初步的技術規格。第二個步驟為「初步設計(Preliminary Design Review,PDR)」,工程團隊會依照任務定義,制定衛星的基本架構與次系統,包含姿態控制、電力系統等設計方向,再進行初期的技術驗證。最後步驟為「關鍵設計(Critical Design Review,CDR)」,這個時候會全面檢視和確認一次所有細節設計,確保衛星的功能性,為後續製造工程打下基礎。
系統整合
在設計的過程,「系統整合(System Integration)」是一個至關重要的技術。因為衛星由許多不同的次系統組成,每一個次系統都擁有不同的功能,所以系統整合的目的是確保這些次系統之間彼此不衝突、有效率地合作完成任務。也就是說,系統整合技術決定了最終衛星是否能成功運作。台灣太空通訊公司在這方面擁有豐富經驗,也掌握國外衛星資源,可以提供全方位的衛星設計技術諮詢服務。
製造階段
完成衛星設計之後,衛星會進入製造階段,也就是將藍圖設計變成實體的過程。所有的零件和次系統經過精密的製造與測試後,會進行「整合測試(Assembly, Integration, and Test,AIT)」。這是製造階段的關鍵步驟,工程師會將各個次系統進行整合,組裝成一顆完整的衛星,並再透過一系列嚴苛的測試,如振動測試、熱真空測試等,模擬太空環境以確保衛星能承受發射和運行中的各種挑戰。
操作階段
最後是操作階段,這時候衛星會發射至外太空,進入預定軌道後必須進行「入軌驗證(In-Orbit Verification)」。工程團隊會檢查衛星所有的關鍵功能是否正常,如太陽能板是否展開、通訊訊號是否穩定,以及各個次系統是否按照設計正常運行。完成入軌驗證後,衛星即正式進入正常運行,由地面站進行監控和操作,執行衛星的任務目標。
從設計、製造到操作,每一顆衛星的誕生的背後都包含團隊長期努力的心血,一一克服技術挑戰的過程。
複雜次系統組成
衛星內部結構複雜,透過系統整合協調各次系統之跨領域工程。
高可靠度要求
衛星入軌後維修困難,透過系統整合來管理風險。
有限太空資源
需統籌管理,有效分配。
嚴苛太空環境
透過系統整合進行驗證,全方位檢測振動、溫差、輻射、真空環境的衝擊影響。
有效成本管控
透過先期系統設計與模擬,減少後期調整的步驟,降低成本。
衛星系統整合是高度跨功能性整合的開發流程,台灣太空通訊公司採用Integrated Product Team(IPT)模式來成立衛星開發團隊,確保各領域的專家無縫協作,提升效率並減少開發風險,進一步提升開發品質與速度。
衛星系統整合的IPT團隊在計畫管理的架構之下,分別設立星端部門與地端部門。星端部門再設立以任務導向(Task-oriented)之工作小組,分別為系統工程、衛星本體、通訊酬載、衛星整合測試,在軌驗證操作共五組 。IPT團隊架構涵蓋設計、組裝、整合、測試、在軌操作等衛星產品生命週期內,所經歷之關鍵階段,來確保衛星在任務優先的考量下,達到最佳化的衛星系統解決方案。