星链计划仿真智能卫星设计与研发
北京
07 月 27 日 - 07 月 31 日
# 航空航天工程 # 通信工程 # 电子电气工程 # 物理 # 计算机科学

随着科技的进步,卫星互联网成为了卫星领域发展当下热门的话题。美国马斯克 SpaceX“星链”通过部署数千颗低轨卫星构建全球宽带网络,提供高速、低延迟、低成本的互联网接入,覆盖传统地面网络难以抵达的区域。2021 年 4 月中央批准组建“中国星网”,专门负责统筹空间卫星互联网建设的规划、建设与运营。
中国星网、美国星链等巨型星座的性能基石,在于其中每一颗单体卫星。卫星作为复杂的系统工程,卫星平台细分为七大关键分系统。本项目在空天领域国家级重点院所的专家指导下,带领同学们学习卫星的相关知识、熟悉卫星的系统构成。项目期间将以通用仿真卫星平台为基准,对智能硬件进行编程学习,完整模拟卫星七大关键分系统中的星务分系统、测运控分系统、姿态控制分系统等卫星核心分系统,完整设计并构建一颗可配置的智能仿真卫星,并开始探讨和学习如何构建卫星星座。经过这次仿真智能卫星设计与研发项目,学生参与并体验航天工程,有助于培养同学们严谨的科学态度,勇于探索的科学精神及与他人合作分工的团队意识。

科
研
师
资
国家一线科研专家
特邀国家级空天领域实验室的专家指导

前
沿
课
题
前沿课题深度学习
系统学习并模拟卫星的星务分系统、测运控分系统、姿态控制分系统等核心知识

科
研
实
操
亲身体验科研实操
完整设计并构建一颗可配置的智能仿真卫星

成
果
应
用
课题科研成果应用
科研成果为推动空间卫星互联网建设的规划、建设与运营提供技术支撑
主要实验

SKT卫星姿态仿真与建模

卫星结构设计

Mixly编程

仿真智能卫星组装
材料涂布与干燥
手套箱电池组装
锂电电池表征
电化学工作站测试
日程表

*日程供参考,可能会根据具体情况调整顺序或微调内容
参考证书展示

ASDAN SCIENCE 证书
UCAS 官方推荐的 ASDAN SCIENCE SHORT COURSES CREDIT

XLAB中国官方结业证书
*证书sample仅为参考,具体证书内容可能会根据当期课程内容微调,以实际发放为准

科研院所证书
*证书sample仅为参考,具体证书内容可能会根据当期课程内容微调,以实际发放为准

ASDAN Research证书
(可选,需完成后续学术产出)

项目感言
-
在XLAB实验中,让我收获最大的是MATLAB与STK联合仿真操作的部分,通过编写指令批量创建卫星与地面站,配置发射机、接收机并完成链路覆盖分析,让我真正体会到了将理论知识转化为工程实践的过程。这不仅提升了我对航天通信系统建模与优化的理解,也锻炼了我用代码与仿真工具解决复杂问题的能力。对于我未来想申请的航天工程与电子信息工程专业来说,这种理论与实践结合的能力至关重要,让我在面对未来复杂的工程建模与系统设计时有了更扎实的基础与信心。—— 无锡狄邦文理学校 王同学

-
参与XLAB的星链卫星实验,为我开启了一扇全新的知识大门,带来了许多宝贵收获,其中数据处理与分析环节让我收获最大。在这个实验环节中,需要对星链卫星传输的海量数据进行收集、整理和分析。面对复杂且庞大的数据,我学会了运用多种先进的数据处理工具和算法,比如Python中的Pandas、Numpy库,以及一些机器学习算法来处理数据。通过不断尝试和优化,我逐渐掌握了高效提取数据关键信息的方法,能够从看似杂乱无章的数据中,挖掘出卫星信号强度变化规律、数据传输延迟特点等有价值的信息。这不仅极大提升了我的数据处理能力,还锻炼了我的逻辑思维和问题解决能力。
这份收获对我选择目标留学专业有着重要的帮助。我计划申请通信工程相关专业,星链卫星实验中的数据处理经历,让我深刻认识到通信过程中数据处理的重要性和挑战性。通信工程专业需要处理各种通信信号和数据,我在实验中积累的数据处理能力和思维方式,能让我更好地理解和学习通信专业中的信号处理、信息论等核心课程,为深入研究通信技术奠定坚实基础,也让我在留学专业学习中更具竞争力,明确未来研究方向可以聚焦于通信数据的高效处理与优化 。—— 天津外国语大学附属外国语学校 蔡同学

-
学习到了卫星通信,电子信息工程,航空航天工程和测控技术与仪器等专业领域知识。建模实操时候收获最大,因为理论往往是抽象的,只有真的上手操作才能理解、记住甚至在未来运用。这下是最有收获的地方,也是最有意义的地方。老实说我之前对天文专业方面了解的很片面,以为只是观测星星,但是这个ASDAN项目让我了解到天文学涉及多种方面知识,涉猎不同专业,譬如电子信息、航天工程等。这段经历对我选择专业的帮助就是让我明确了未来想要探索的方向。—— 武汉英中高级中学 谌同学

-
在这次的实验中,我学到了很多关于通信的基础知识以及卫星的通信,在这期间我认为在星链建设和轨道调整中对我收获是最大的。我学习到了不同卫星,运用不同的轨道,想低中高轨道所需要的成本,建设难度都是不一样的。以及轨道六跟数等等都写到了。这也对我的未来大学分享确定了兴趣方向。—— 德胜学校(国际) 黎同学

精彩瞬间
为什么选择我们
历史
20+ 年历史,由德国哥廷根大学的 Neher 教授发起,得到德国政府和哥廷根大学大力支持。多年来,XLAB 以高端科研实验为学术核心的课程设计受到广泛青睐。每年,来自欧洲和全球超过10000名学生参与到该项目中。XLAB 在全球各地开设实践中心,旨在让这个独特的理念和教学方式覆盖更多学子,培养未来的科学人才。
XLAB 期望让更多人学习体验到科学的乐趣,鼓励他们探索科学的奥秘,并思考如何运用科学解决人类难题。因此,XLAB 的课题一般不会是简单的物理、化学、生物、医学,更多的是跨学科的前沿课题,如基因工程、医学研究、纳米生物、药物化学、高能物理等。
课题
实验
实验是 XLAB 项目的核心,每个参与者都将有机会进入先进的实验室,在导师的指导下安全地进行系列相关实验和数据分析,并完成实验报告。每天进行 6 个小时以上的科研,这不仅能提升学生的科学知识和逻辑思维,还能锻炼专注力和忍耐力。学生们将有机会亲身体验科研人员的工作内容和状态,并认真思考是否在在未来教育中选择科研方向。
XLAB 的课程设置是独特的,它包含四个关键模块:学科导读与课题思考、科研教学、实验操作、实验数据分析、科研报告撰写。通过四大模块的学习,学生对这个课题就一定会有进一步的思考。所有课程均为小班教学,人数在 10-25 人。
课程
师资
由于 XLAB 的课题和内容均超过高中的教学纲领,且“专”于某个研究领域,因此,项目需要邀请该领域的科研专家进行实验设计与教学。XLAB 中国获得了相关科研机构的学术支持,根据 XLAB 的教学方式与实验要求设计内容,为中国学生提供深度的科研学术体验。
参加 XLAB 项目的学生将获得 2 份权威证书:XLAB 项目参与证书,详细说明实验内容,并由提供学术支持的科研单位导师签名;同学们将完成一份包含实验成果和数据分析的学术报告,并以此申请 UCAS 官方推荐的由英国素质教育发展认证中心 ASDAN 颁发的 30 学时“Science Award”科学奖证书。
证书
科研
对于任何有计划或者正在开展自然科学研究性学习 EPQ 或者科研论文的同学而言,XLAB 都为同学们提供了不可多得的科研场景来践行自己的科研计划,参与动手实践科研中。实验报告可以作为个人科研成果的部分。










