[發(fā)明專利]一種功率密度可調的聚光式多用途衛(wèi)星系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410060929.3
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103869457A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 賈海鵬;侯欣賓;張興華;王立;楊杰
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種功率密度可調的聚光式多用途衛(wèi)星系統(tǒng)，其特征在于：包括航天器平臺、光學系統(tǒng)、光路調節(jié)機構和指向控制機構；所述的光學系統(tǒng)包括主聚光鏡、副聚光鏡和平面反射鏡；副聚光鏡位于主聚光鏡背面且光軸重合，通過光路調節(jié)機構調整主聚光鏡和副聚光鏡之間的法向距離，改變輸出光束的功率密度；通過指向控制機構調整平面反射鏡的角度，使經平面反射鏡反射的光束對準目標；太陽光經主聚光境透射聚光至副聚光鏡，由副聚光鏡將光線進行聚光后反射至平面反射鏡，由平面反射鏡將光束反射至目標；

所述的航天器平臺包括桁架支撐結構、調姿控軌系統(tǒng)和自主信息管理系統(tǒng)；桁架支撐結構為光學系統(tǒng)、光路調節(jié)機構和指向控制機構提供安裝空間；調姿控軌系統(tǒng)控制航天器運行在預定的軌道上，并調整主聚光鏡鏡面法線方向始終指向太陽；

自主信息管理系統(tǒng)根據預先設置的地面受能站信息，控制光路調節(jié)機構和指向控制機構，調節(jié)光束的功率密度，使光束反射至地面受能站位置；當需要照明時，接收地面發(fā)出的控制指令，根據控制指令控制光路調節(jié)機構和指向控制機構，調整光束功率密度并將輸出光束照射到指定位置。

2.根據權利要求1所述的一種功率密度可調的聚光式多用途衛(wèi)星系統(tǒng)，其特征在于：自主信息管理系統(tǒng)根據接收外部輸入的空間碎片信息，完成以下兩步操作：a控制光路調節(jié)機構，調節(jié)光束的功率密度至要求值；b控制指向控制機構，將副反射鏡反射的高能光束準確投射至目標空間碎片，實現對空間碎片的清理。

3.根據權利要求1所述的一種功率密度可調的聚光式多用途衛(wèi)星系統(tǒng)，其特征在于：低軌衛(wèi)星通過星間鏈路與所述的自主信息管理系統(tǒng)建立通訊，自主信息管理系統(tǒng)接收低軌衛(wèi)星發(fā)送的衛(wèi)星軌道位置、蓄電池電量、所需光照條件和照射時間的供電申請指令；根據供電申請指令控制光路調節(jié)機構形成滿足低軌衛(wèi)星太陽翼正常發(fā)電所需光強的功率密度光束，并控制指向控制機構將該光束指向低軌衛(wèi)星，同時將包含多用途衛(wèi)星系統(tǒng)的軌道位置信息的回應指令反饋至低軌衛(wèi)星，低軌衛(wèi)星根據該回應指令調整太陽翼的受光面正對光束，實現在軌充電。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種功率密度可調的聚光式多用途衛(wèi)星系統(tǒng)，其特征在于：所述的桁架支撐結構包括主聚光鏡定型定位框架（3）、副聚光鏡定型定位框架（7）、伸展拉桿（9）、加強桿（12）和平面反射鏡固定桿；主聚光鏡定型定位框架（3）為環(huán)形結構，主聚光境固定在環(huán)形結構的中空部分；至少三根伸展拉桿（9）的一端固定在主聚光鏡定型定位框架（3）上，另一端安裝副聚光鏡定型定位框架（7），平面反射鏡固定在指向控制機構上，指向控制機構安裝在平面反射鏡固定桿的末端，通過平面反射鏡固定桿固定在主聚光鏡定型定位框架（3）上，光路調節(jié)機構（8）安裝在副聚光鏡定型定位框架（7）上，用于調整副聚光鏡定型定位框架（7）在伸展拉桿（9）上的位置；伸展拉桿（9）之間通過加強桿（12）維型。

5.根據權利要求1或2或3所述的一種功率密度可調的聚光式多用途衛(wèi)星系統(tǒng)，其特征在于：所述的副聚光鏡為雙層結構，兩層結構之間填充用于降溫的液態(tài)物質。

6.根據權利要求1或2或3所述的一種功率密度可調的聚光式多用途衛(wèi)星系統(tǒng)，其特征在于：所述的主聚光境采用柔性菲涅爾透鏡。