[發(fā)明專利]用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210215029.2
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102745342A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉;俞杭華;韓旭;張偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/22;H04B7/185
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天領(lǐng)域，具體涉及一種用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在太陽爆發(fā)期間，巨大的能量從太陽表面釋放出來，進(jìn)入行星際空間，與地球磁層、電離層、中高層大氣相互作用，嚴(yán)重威脅地球空間中各種航天活動以及通信、導(dǎo)航和雷達(dá)系統(tǒng)。

我國雖然已經(jīng)發(fā)射了100多顆衛(wèi)星，但是其中都沒有專門針對太陽觀測及其對近地空間環(huán)境影響的探測衛(wèi)星。已經(jīng)在論證的夸父計劃、空間電磁監(jiān)測星等計劃都是將對太陽觀測和近地空間環(huán)境的影響?yīng)毩㈤_展探測，具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，可用于太陽爆發(fā)及其對近地空間環(huán)境影響的因果鏈研究，實(shí)現(xiàn)太陽活動-近地空間環(huán)境變化的一體化研究。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，包括：至少三顆以上衛(wèi)星，三顆衛(wèi)星分別分布在兩條異面異構(gòu)的太陽同步軌道上，各衛(wèi)星進(jìn)一步包括：綜合電子計算機(jī)和太陽觀測載荷以及近地空間環(huán)境探測載荷，太陽觀測載荷和近地空間環(huán)境探測載荷均與綜合電子計算機(jī)連接，綜合電子計算機(jī)直接與地球地面站通信，且三顆衛(wèi)星的綜合電子計算機(jī)之間自組網(wǎng)通信連接。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，該兩條異面異構(gòu)的太陽同步軌道分別為高度約895km的軌道和高度約727km的軌道，且各衛(wèi)星中，至少1顆衛(wèi)星位于高度約895km的軌道，至少2顆衛(wèi)星位于高度約727km的軌道，兩者之間距離約60-100km。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，該兩條軌道的降交點(diǎn)地方時均選擇為18：00。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，該太陽觀測載荷具體包括：太陽高分辨寬波段高能輻射譜儀、萊曼α望遠(yuǎn)鏡、Hα和白光全日面望遠(yuǎn)鏡和甚低頻射電頻譜儀，太陽高分辨寬波段高能輻射譜儀、萊曼α望遠(yuǎn)鏡、Hα和白光全日面望遠(yuǎn)鏡和甚低頻射電頻譜儀均與綜合電子計算機(jī)連接，用于多波段同時觀測太陽上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象—耀斑和日冕物質(zhì)拋射（CME），研究耀斑和日冕物質(zhì)拋射的相互關(guān)系和形成規(guī)律。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，該近地空間環(huán)境探測載荷具體包括：多向粒子分析儀、空間磁場矢量分析儀、磁感應(yīng)磁力儀、等離子體空間結(jié)構(gòu)分析儀和能量粒子空間結(jié)構(gòu)分析儀，多向粒子分析儀、空間磁場矢量分析儀、磁感應(yīng)磁力儀、等離子體空間結(jié)構(gòu)分析儀和能量粒子空間結(jié)構(gòu)分析儀均與綜合電子計算機(jī)連接，用以實(shí)現(xiàn)對太陽爆發(fā)與地球空間環(huán)境響應(yīng)因果鏈的探測。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，該每顆衛(wèi)星的重量約280kg，有效承載能力約60-80kg。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，該衛(wèi)星還攜帶S波段小型空間路由器，各衛(wèi)星的綜合電子計算機(jī)之間通過S波段小型空間路由器實(shí)現(xiàn)星間通信，實(shí)現(xiàn)星座內(nèi)部信息共享與互通。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的用于太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)探測的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，該衛(wèi)星還包括平臺結(jié)構(gòu)、太陽翼、熱控分系統(tǒng)、姿軌控分系統(tǒng)、推進(jìn)分系統(tǒng)、供配電分系統(tǒng)、測控分系統(tǒng)和數(shù)傳分系統(tǒng)組成，太陽翼設(shè)置在平臺結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的兩側(cè)，熱控分系統(tǒng)、姿軌控分系統(tǒng)、推進(jìn)分系統(tǒng)、供配電分系統(tǒng)、測控分系統(tǒng)和數(shù)傳分系統(tǒng)均設(shè)置在平臺結(jié)構(gòu)內(nèi)部，且與綜合電子計算機(jī)連接。

本發(fā)明的上述星座系統(tǒng)可通過一箭多星發(fā)射，衛(wèi)星自行變軌組網(wǎng)或由運(yùn)載火箭發(fā)射上面級異軌機(jī)動組網(wǎng)而成，后種方式有利于保證衛(wèi)星設(shè)計的簡化和通用性，更加適合該星座系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，可同時用于觀測太陽爆發(fā)活動和近地空間環(huán)境的因果響應(yīng)，適用于太陽活動-近地空間環(huán)境變化的一體化研究，具有多星組網(wǎng)、異軌異相分布、寬波段、多層次、因果鏈觀測、低成本等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)衛(wèi)星星座系統(tǒng)工作原理示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的太陽爆發(fā)-近地空間環(huán)境響應(yīng)衛(wèi)星星座系統(tǒng)在軌運(yùn)行示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的組成星座的衛(wèi)星平臺示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明。