航天器体积和质量的大型化、功能复杂化,已导致航天器的研制、开发、生产、发射、运行和维护费用迅速膨胀,而功能复杂化又使其技术上的可靠性和管理上的安全性不可避免地下降了,从而增加了失效概率。上述原因一方面使已经发展航天技术的国家面临资金紧X、项目风险性增大的严峻局面,从而处于一种进退两难的尴尬境地;另一方面又使一些计划发展航天高科技的国家或集团不得不重新审视自身的经济与技术实力。。。
随着微电子技术的发展，特别是以微机电系统（MEM和微型光机电系统（MOEM）S为代表的微米纳米技术的发展，使得微型卫星、纳型卫星甚至皮型卫星的实现成为可能。而现代社会信息化革命所带来的对利用空间技术获取和传输信息的新需求则成为推动现代小卫星发展的强大动力。总之,现代小卫星的兴起是空间技术发展的必然趋势。
50年代～80年代,由于运载火箭的发射能力不断提高,用户对卫星容量需求的增加,加上冷战时期各国空间预算普遍增加,所以卫星总的发展趋势是大型化、复杂化。从80年代末开始,卫星技术的发展呈两种趋势:一是继续发展大型复杂化卫星,卫星的重量和成本都大幅度增加;二是发展
(2)冷战结束和军备竞赛的减弱,使空间项目更加注重实效,这促进了小卫星的发展。
(3)经济和社会发展对卫星应用需求的迅速扩大,也促进了以小卫星为基础的星座系统开发。
在小卫星发展的基础上,由于微小型化技术的快速发展,更进一步促进了小卫星向微小型化发展。美国航宇局将小卫星定义500kg以下。英国萨瑞大学还进一步将100kg～500kg的卫星称为微小卫星(MINISAT),10kg～100kg的卫星称为微型卫(MICROSAT),10kg以下的卫星称为纳米卫星(NANOSAT)。纳米卫星还称固态卫星、硅微卫星,其自身通常无法独立完成空间任务,需要依赖分布式的星座或网络才能实现其功能。
用重量(或者尺寸、经费)来定义和分类现代小卫星具有清晰和直观的优点,但却无法阐述现代小卫星的特点,尤其是它与传统小卫星的区别。因此,现又提出用功能密度(卫星分系统单位重量的功
能)进行分类的方法,但这种方法又难于直观给出小卫星的概念。因此,严格来讲,现代小卫星又是卫星技术发展进步的一种表述。
微小卫星发展的本质是为了更进一步地提高现代小卫星的功能密度,它必须依靠微电子、微机械、轻质材料等高新技术的支持;而要实现“快、好、省”的发展特点,则需要采用全新的设计思路和技术途径,特别是微型技术的采用。纳米卫星采用微型技术,反过来又牵引了微型技术的快速发展。未来微小卫星将要涉及的技术包括:
卫星弹射出去。弹射方式可根据卫星完成其飞行任务所要求的不同姿态稳定方式而加以灵活选择。
微小卫星对GN&C敏感器的要求是,重量低于0.2kg～0.25kg,功率低于0.1W,工作电压低于3.3V,分辨率优于0.1。具体的技术开发工作包括微型反作用飞轮、微型三轴磁力计、电磁体、双轴太阳敏感
未来微小卫星电源系统的微型化趋势是将太阳能电池、蓄电池和功率变换器集成为1个混合模块。这种模块可以将卫星的尺寸与重量减小1个量级。
主,无需接收装置;另1种是采用“芯片接收机”技术,并将其集成到星载设备中。
(1)微电子机械系统(MEMS)其研究目标是把目前部件的质量和体积减少到1/50。
(2)多功能结构(MFS)微电子机械系统的用途之一是构建多功结构。而多功能结构技术是将许多单个部件制造成微型化部件,再把它们组装到“灵巧的壳体”内,部件之间的连接线都用电路板的迹线)新型材料未来微小卫星将采用以复合材料为基础的结构(如石墨环氧树脂等)。与铝制结构相比,复合材料可使卫星重量降低1/3,还可提高结构强度和刚性。
采用智能计算机进行星上全面管理,能实现高度自主性。利用结构自适应神经控制器可随任意变化的情况自主改变算法,通过结构工况的监视和神经控制器的再配置,实现卫星结构的高度自主控制。
应尽量利用软件来实现硬件的功能,因为卫星软件可在飞行过程中不断升级,提高卫星的自主能力。
在未来的微小卫星设计中,构成卫星的最基本单元不再是分立的元器件、零部件,而是多芯片模块(MCM)及其组合(叠层式多芯片模块),并在此基础上将卫星功能系统设计成“功能块”(functional block) , 通过接口实现功能的隔离和连接, 进而构成多功能系统。
微小卫星体积小、重量轻、研制周期短、成本低、发射方式灵活， 在军事上有较大的应用潜力， 20 世纪 80 年代中期以来受到越来越多 国家的重视。美国已发射重量在几百千克以下的多种小卫星和重量不
足 10 千克的试验型纳卫星和皮卫星； 英国、瑞典也在 2000 年发射了
纳卫星； 法国、印度、阿根廷、智利、巴西、韩国、 泰国、巴基斯坦 等国已经有了自己的小卫星。此外，印度尼西亚、马来西亚、菲律宾 等国以及中国 XX地区正在与航天大国合作研制小卫星或微卫星。 [7] 中国状况
早在 1995 年，中科院就根据国家未来星地通信技术发展需求， 提出要自主研制中国首颗重量 100 公斤以下的低轨道数据通信小卫 星及其通信系统。 1996 年，中科院微系统所提交了研制低轨道数据 通信小卫星及其通信系统的报告。1997 年底，中科院正式通过了特
别支持重大项目“存储转发通信小卫星及其应用系统”的立项， 准备 研制一颗双向数据通信的小卫星“创新一号”。研制任务主要由 XX 微系统所和 XX技术物理所等单位承担。进入知识创新工程的 XX微系 统所在体制和机制改革上的推进， 为“创新一号”的研制奠定了坚实 的科学技术基础。 2003 年 10 月 21 日， 中科院知识创新重大项目“创 新一号”存储转发通信小卫星成功发射入轨， “创新一号”小卫星以 存储转发的工作方式，实现全球 X围的非实时低轨道双向数据通信。 为提高抗干扰及增强 XX性，卫星的通信载荷采用了扩频通信技术。 卫星为太阳能电池贴装六面体的结构形式， 采用重力梯度加磁力矩器 主动姿控并辅加微型动量轮的姿态控制方案。卫星总重 80 余公斤， 平均功耗 30 瓦。这是中国自主研制的第一颗 100 公斤以下的微小卫 星， 也是中国第一代低轨道数据通信小卫星， 对中国微小卫星的研究 发展起到了重要作用，中国发展微小卫星事业的新局面也从此打开。
2008 年 9 月， 神七载人飞船的伴星又飞入太空，这是在继承中 科院创新一号小卫星成熟技术的基础上研制的中国第一颗空间伴随 微小卫星。 随后，创新一号（ 02）星也于同年 11 月成功发射升空。[ 另 外, 中国还有许多大学、公司与参与研发微小卫星， 如：清华大学、
卫星与 XX航天科技创新研究院、XX工业大学国家大学科技园 XX共 同设立的航天东方红海特公司研制的“试验一号”和“试验三号” 卫星， XX大学的“皮星一号 A”以及XX航空航天大学推出的“天巡 一号”微小卫星等。 [9]
微小卫星主要有 2 个发展方向。 一是研制轻型单颗卫星， 这类微 小卫星已经开始执行地球观测任务， 提供达到军用分辨率的图像。 美
是将微小卫星组成星座，进行编队飞行， 以代替昂贵的单颗大型卫星， 例如天基雷达（ SBR）群、长基线信号情报（ SIGINT ）星座以及连接 小型地面终端的通信卫星群等
