[發(fā)明專(zhuān)利]一種模塊化衛(wèi)星及規(guī)避空間碎片的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710804673.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107651220B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李智;漢京濱;周馳;張學(xué)文;張峰;賈璐;吳寧偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)航天工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B64G1/24
• 分類(lèi)號(hào): B64G1/24;B64G1/44
• 代理公司: 北京挺立專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 鄭杰

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種模塊化衛(wèi)星及規(guī)避空間碎片的方法，其中的模塊化衛(wèi)星，包括：三個(gè)以上功能模塊，所述三個(gè)以上功能模塊對(duì)接形成所述模塊化衛(wèi)星，并且所述三個(gè)以上功能模塊圍繞所述模塊化衛(wèi)星的周向分布，并且相鄰兩個(gè)所述功能模塊之間通過(guò)伸縮機(jī)構(gòu)連接。本發(fā)明實(shí)施例提供的模塊化衛(wèi)星及規(guī)避空間碎片的方法，不需要改變衛(wèi)星的運(yùn)行軌道，只需要通過(guò)調(diào)整伸縮機(jī)構(gòu)來(lái)增大功能模塊之間的距離，并且只要利用太陽(yáng)能即可實(shí)現(xiàn)躲避空間碎片，從而節(jié)省推進(jìn)劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)涉及一種模塊化衛(wèi)星及規(guī)避空間碎片的方法。

背景技術(shù)

隨著人類(lèi)空間探索活動(dòng)增多，太空中由于人類(lèi)的空間探索活動(dòng)造成的空間碎片也日漸增多。這些空間碎片分布在太陽(yáng)同步軌道、地球同步軌道以及近地軌道等軌道上，已經(jīng)成為衛(wèi)星、飛船、空間站等在軌安全運(yùn)行的一大威脅。在近地空間中，毫米級(jí)以上不同尺度的碎片數(shù)以億計(jì)。更為緊迫的是，近年來(lái)，空間碎片正快速增長(zhǎng)，與此同時(shí)，空間碎片撞擊占空間環(huán)境引發(fā)各類(lèi)衛(wèi)星失效事件的比例也將逐步升高。目前，在軌衛(wèi)星對(duì)于空間碎片的規(guī)避主要采取機(jī)動(dòng)變軌或者姿態(tài)調(diào)整的方式進(jìn)行碎片規(guī)避。但是，無(wú)論是以上哪種方式，都需要消耗大量的燃料。大量推進(jìn)劑的消耗嚴(yán)重限制了在軌衛(wèi)星的工作壽命，不利于衛(wèi)星完成相應(yīng)的任務(wù)，造成資源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種模塊化衛(wèi)星及規(guī)避空間碎片的方法，解決衛(wèi)星躲避空間碎片的技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種模塊化衛(wèi)星，包括：

三個(gè)以上功能模塊，所述三個(gè)以上功能模塊對(duì)接形成所述模塊化衛(wèi)星，并且所述三個(gè)以上功能模塊圍繞所述模塊化衛(wèi)星的周向分布，并且相鄰兩個(gè)所述功能模塊之間通過(guò)伸縮機(jī)構(gòu)連接。

所述功能模塊之間通過(guò)接口傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行電力、通信傳輸。

所述功能模塊之間通過(guò)所述模塊間的電路接口以及數(shù)據(jù)接口進(jìn)行電力、通信傳輸。

所述功能模塊具有四個(gè)，并呈四邊形分布的第一功能模塊、第二功能模塊、第三功能模塊和第四功能模塊，其中第一功能模塊和第三功能模塊呈對(duì)角布置第二功能模塊和第四功能模塊呈對(duì)角布置。

第一功能模塊和第三功能模塊上均安裝有太陽(yáng)能帆板、星載天線，第二功能模塊和第四功能模塊上均安裝有星載相機(jī)及推進(jìn)模塊。

所述伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮絲桿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，相鄰兩個(gè)功能模塊之間通過(guò)伸縮絲桿連接，并且驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在其中一個(gè)功能模塊上，驅(qū)動(dòng)伸縮絲桿以控制兩個(gè)功能模塊之間的距離，伸縮絲桿采用嵌套結(jié)構(gòu)，類(lèi)似魚(yú)竿的配節(jié)。

所述伸縮機(jī)構(gòu)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)伸縮絲桿。

所述模塊化衛(wèi)星，還包括：

探測(cè)器，設(shè)置于其中一個(gè)所述功能模塊上，用于探測(cè)空間碎片；

控制器，設(shè)置于其中一個(gè)所述功能模塊上，根據(jù)探測(cè)器探測(cè)的結(jié)果控制所述伸縮機(jī)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供了一種規(guī)避空間碎片的方法，包括：

獲得空間碎片的信息；

根據(jù)空間碎片的信息預(yù)推空間碎片將要撞擊模塊化衛(wèi)星；

控制伸縮機(jī)構(gòu)伸展，以增大相鄰功能模塊之間的距離，使碎片穿過(guò)衛(wèi)星；

當(dāng)檢測(cè)空間碎片穿過(guò)時(shí)，控制伸縮機(jī)構(gòu)復(fù)位。

進(jìn)一步地，通過(guò)探測(cè)器探測(cè)空間碎片的信息，包括空間碎片與模塊化衛(wèi)星之間的距離、空間碎片的尺寸、空間碎片的運(yùn)行方向、空間碎片的速度；

所述控制器根據(jù)空間碎片的信息以及模塊化衛(wèi)星的運(yùn)行信息判斷空間碎片穿過(guò)模塊化衛(wèi)星的時(shí)間及位置。