[實用新型]一種基于小衛(wèi)星星團的可再入式立方星系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820927769.1
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN208453260U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 張煥卿;陸顥瓚;戴瑞萍;王德波
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/64
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

本實用新型揭示了一種基于小衛(wèi)星星團的可再入式立方星系統(tǒng)，該立方星系統(tǒng)包括立方星和運載器，立方星由立方星用戶提供，運載器由發(fā)射服務商提供，所述立方星和運載器通過電臍帶緊密連接，所述運載器上配備有太陽能極板和固體燃料反推發(fā)動機，所述太陽能極板對準太陽將吸收到的太陽能轉化為電能，由電臍帶統(tǒng)一為立方星供電，且不同的立方星工作在同一軌道平面上共軌飛行。在系統(tǒng)壽命末期，反推用固體火箭點火，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的再入。該立方星系統(tǒng)不僅解決了立方星再入困難的問題，同時具有結構簡單，成本小，穩(wěn)定性高的優(yōu)點。

技術領域

本實用新型涉及一種基于小衛(wèi)星星團的可再入式立方星系統(tǒng)，涉及航空航天領域。

背景技術

立方星是國際上廣泛用于大學開展航天科學研究與教育的一種小衛(wèi)星，具有成本低、功能密度大、研制周期短、入軌快的特點，通過組網形成星座，可實現(xiàn)對海洋、大氣環(huán)境、船舶、航空飛行器等的監(jiān)測。可應用于空間成像，通信，大氣研究，生物學研究，新技術試驗平臺等方面。然而，被發(fā)射至宇宙空間中的立方星本身并不具備再入功能，并且到目前為止，國際上鮮有對立方星再入機動的研究。這就造成了達到預期使用壽命的立方星滯留在太空中成為太空垃圾，對宇航員和航天器的工作與安全造成了不可忽視的威脅，因此開發(fā)一種立方星重返再入技術是十分必要的。

發(fā)明內容

本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提出一種基于小衛(wèi)星星團的可再入式立方星系統(tǒng)。

本實用新型的目的將通過以下技術方案得以實現(xiàn)：一種基于小衛(wèi)星星團的可再入式立方星系統(tǒng)，包括立方星和運載器，所述立方星與運載器之間通過電臍帶連接，該電臍帶用于運載器對立方星拖曳和供電，實現(xiàn)運載器與立方星共軌飛行，所述運載器上設置有太陽能極板和固體燃料反推發(fā)動機，所述運載器內部設置有多個容置空間。

優(yōu)選地，所述運載器上搭載8～24顆立方星。

優(yōu)選地，每個立方星與運載器之間的間距不等。

優(yōu)選地，每個所述立方星工作在同一軌道平面上共軌飛行。

優(yōu)選地，所述太陽能極板對稱設置于運載器的兩側，所述運載器位于X軸方向，太陽能極板位于Y方向，所述固體燃料反推發(fā)動機設置于運載器內，噴嘴位于運載器軌道順向表面。

優(yōu)選地，所述太陽能極板的朝向對準太陽，并將吸收到的太陽能轉化為電能，通過電臍帶對立方星統(tǒng)一供電。

優(yōu)選地，所述運載器上搭載有蓄電池、用于維持飛行姿態(tài)穩(wěn)定的姿態(tài)調控設備和用于接收并執(zhí)行地面指令遙測設備。

本實用新型技術方案的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：該系統(tǒng)由小型運載器拖曳立方星組成“星團”，實現(xiàn)對達到使用壽命的立方星進行受控再入，在地球大氣中燒毀。立方星的太陽能極板不容易與太陽對齊，能效低，在運載器上的太陽能板能對準太陽可實現(xiàn)統(tǒng)一供電；同時，在立方星重返地球穿越大氣層時，太陽能極板能夠增大阻力。星團可返回燒毀，不會形成太空垃圾，衛(wèi)星星團在其工作壽命的后期于遠地點依靠固體燃料反推發(fā)動機的反推作用將星團帶回地球。同時取消了立方星上的太陽能極板后能夠降低立方星的成本，限于現(xiàn)有的空間遙測技術，國際認證的立方星規(guī)格必須大于1U（10CM x 10CM x 10CM），小于該規(guī)格的立方星必須搭載其他衛(wèi)星發(fā)射。

在該系統(tǒng)中，利用電臍帶的拖曳作用，整個系統(tǒng)的所有立方星組成星團，所有立方星共軌飛行，便于對面監(jiān)測站對其監(jiān)測、跟蹤，因此讓更小的立方星升空成為可能。運載器可用作運載火箭的儀器艙，發(fā)射時負責火箭控制，入軌后負責統(tǒng)一供電，壽命末期負責反推再入，降低了整體發(fā)射成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種基于小衛(wèi)星星團的可再入式立方星系統(tǒng)的原理框圖。

圖2為本實用新型的一種基于小衛(wèi)星星團的可再入式立方星系統(tǒng)的星團在軌狀態(tài)示意圖。