[發(fā)明專利]一種集成化立方星姿控系統(tǒng)平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710715711.0
• 申請日: 2017-08-20
• 公開（公告）號: CN107368092A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉華;張翔;胡遠東;陸正亮;錢鵬俊;于永軍;莫乾坤;廖文和
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 朱沉雁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于立方星技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種集成化立方星姿控系統(tǒng)平臺。

背景技術(shù)

近些年，伴隨著通信、光電元件、材料、傳感器、應(yīng)用流體等科技的快速發(fā)展，立方星技術(shù)發(fā)展顯著加速，利用立方星進行遠程測量、試驗成為可能。低廉的成本促使了世界范圍內(nèi)大量立方星的涌現(xiàn)。

姿控分系統(tǒng)是立方星最關(guān)鍵的分系統(tǒng)之一，姿控分系統(tǒng)部分模塊失效，或者姿態(tài)確定和控制精度低，都會使衛(wèi)星基本功能受限，甚至喪失。尤其是對地成像衛(wèi)星，需要非常高的姿態(tài)確定與控制精度，才能完成其功能。

目前國際上立方星姿控分系統(tǒng)普遍存在姿態(tài)確定與控制精度低，集成化水平低，占用衛(wèi)星平臺空間大。姿態(tài)確定與控制精度低，集成化水平低，致使立方星功能受限，不能完成一些高標(biāo)準(zhǔn)任務(wù) 。占用衛(wèi)星平臺空間大，使衛(wèi)星負載能力降低，大大限制了其功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種集成化立方星姿控系統(tǒng)平臺，具有高集成化、高姿態(tài)確定與控制精度、占用空間小等顯著優(yōu)勢。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種集成化立方星姿控系統(tǒng)平臺，包括姿控計算機、姿控模塊板、磁強計、動量輪、陀螺儀、動量輪支架、兩個PC104和三個磁棒；姿控計算機平行設(shè)置在姿控模塊板的正下方，其中兩個磁棒相互垂直，設(shè)置在姿控模塊板頂面，第三個磁棒垂直穿過姿控模塊板固定在姿控計算機頂面，所述三個磁棒呈正交設(shè)置，垂直設(shè)置的第三個磁棒為z軸，磁強計插接在姿控計算機頂面，陀螺儀固定在姿控模塊板頂面，動量輪水平設(shè)置，通過動量輪支架固定在姿控模塊板頂面；兩個PC104插接，其中一個PC104插接在姿控模塊板上，另一個PC104插接在姿控計算機上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點：

（1）本發(fā)明將立方星姿態(tài)各個模塊高度集成化，各姿態(tài)確定與控制模塊均集成于姿控模塊板。

（2）本發(fā)明姿態(tài)確定與控制精度高，由磁強計和陀螺儀雙矢量定姿，由磁棒和偏置動量輪三軸穩(wěn)定控制。

（3）本發(fā)明占用空間小，所有姿態(tài)確定與控制模塊均集成于兩塊電路板，僅占用立方星二分之一個單元。

附圖說明

圖1是本發(fā)明集成化立方星姿控系統(tǒng)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

結(jié)合圖1，本發(fā)明一種集成化立方星姿控系統(tǒng)平臺，包括姿控計算機1、姿控模塊板2、磁強計4、動量輪5、陀螺儀7、動量輪支架8、兩個PC1043和三個磁棒6；姿控計算機1平行設(shè)置在姿控模塊板2的正下方，兩者通過螺栓支撐固定，其中兩個磁棒6相互垂直，設(shè)置在姿控模塊板2頂面，第三個磁棒6垂直穿過姿控模塊板2固定在姿控計算機1頂面，所述三個磁棒6呈正交設(shè)置，垂直設(shè)置的第三個磁棒6為z軸，磁強計4插接在姿控計算機1頂面，陀螺儀7固定在姿控模塊板2頂面，動量輪5水平設(shè)置，通過動量輪支架8固定在姿控模塊板2頂面；兩個PC1043插接，其中一個PC1043插接在姿控模塊板2上，另一個PC1043插接在姿控計算機1上。

所述姿控模塊板2和姿控計算機1各信號點通過PC1043連接。

所述磁強計4通過插針連接方式焊接于姿控計算機1，其信號采集電路也置于姿控計算機1上。

所述動量輪5通過螺釘固定于動量輪支架8上，使其軸向為衛(wèi)星俯仰軸，動量輪支架8與姿控計算機1、姿控模塊板2一起固定于立方星上。

所述的陀螺儀7通過螺釘與姿控模塊板2固連。

三個磁棒6分為X、Y、Z三軸，分別與姿控模塊板2固定。

實施例1

三個磁棒6分為X、Y、Z三軸，其中X軸磁芯長度40mm磁芯直徑6mm，線圈10圈；Y軸磁芯長度62mm，直徑6mm，線圈6圈；Z軸磁芯長度52mm磁芯直徑6mm，線圈6圈。經(jīng)實驗，三軸均能產(chǎn)生0.15Am²的額定磁矩。