[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)高敏捷機動能力的模塊化衛(wèi)星平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011056798.3
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112298607B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 祖家國;范立佳;楊文濤;張國斌;王騰;羅文波;范寧;趙華
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/24;B64G1/44
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

1.一種實現(xiàn)高敏捷機動能力的模塊化衛(wèi)星平臺，其特征在于，包括：軌道推進模塊(1)、控制執(zhí)行模塊(2)、平臺艙段結構模塊I(3)、平臺艙段結構模塊II(4)、載荷適配模塊(5)、載荷-平臺一體化模塊(6)和太陽電池陣模塊(7)；其中，所述衛(wèi)星平臺的載荷承載能力為200kg～1500kg；

所述軌道推進模塊(1)、控制執(zhí)行模塊(2)、載荷適配模塊(5)、載荷-平臺一體化模塊(6)和太陽電池陣模塊(7)均為功能模塊；其中，軌道推進模塊(1)用于實現(xiàn)軌道控制和姿態(tài)控制功能，控制執(zhí)行模塊(2)用于實現(xiàn)衛(wèi)星姿態(tài)控制執(zhí)行功能，載荷適配模塊(5)用于實現(xiàn)載荷與該模塊化衛(wèi)星平臺之間的適配連接，載荷-平臺一體化模塊(6)用于實現(xiàn)載荷與該模塊化衛(wèi)星平臺姿態(tài)測量共基準功能以及關聯(lián)設備一體化安裝功能，太陽電池陣模塊(7)用于為衛(wèi)星提供能源保障；

所述控制執(zhí)行模塊(2)包括：控制執(zhí)行機構、減隔振機構及支架；

所述載荷適配模塊(5)分為剛性適配和柔性適配，剛性適配為高穩(wěn)定性復合材料支撐框結構，采用膨脹系數(shù)小于5e^-6/℃的復合材料；柔性適配由剛性連接組件、柔性連接組件及適配結構組成，其中，剛性連接組件承受主動段力學環(huán)境，柔性連接組件通過載荷的柔性連接實現(xiàn)在軌的無應力觀測；

所述載荷-平臺一體化模塊(6)包括：固連在載荷主承力結構上的姿態(tài)測量裝置及安裝在平臺結構上的載荷防護罩；

所述太陽電池陣模塊(7)分為并聯(lián)展開太陽電池陣模塊(71)及串聯(lián)展開太陽電池陣模塊(72)，采用并聯(lián)展開太陽電池陣模塊(71)時，將兩付并聯(lián)展開太陽電池陣模塊(71)置于衛(wèi)星兩側；

所述平臺艙段結構模塊I(3)和平臺艙段結構模塊II(4)形成主結構模塊，作為衛(wèi)星平臺的主承力結構，能夠承受衛(wèi)星的主動段及在軌段的力學環(huán)境，并為各功能模塊及各功能模塊中的設備提供安裝和連接基礎；其中，平臺艙段結構模塊I(3)用于布局服務系統(tǒng)設備，平臺艙段結構模塊II(4)用于布局載荷及其支持設備；

通過調(diào)整各模塊的配型和尺寸，能夠形成不同構形的衛(wèi)星平臺；

所有模塊均采用小截面結構構型，且所述軌道推進模塊(1)、平臺艙段結構模塊I(3)、平臺艙段結構模塊II(4)均采用統(tǒng)一外骨架結構構型；其中，平臺艙段結構模塊I(3)和平臺艙段結構模塊II(4)的截面尺寸均采用1400mm×1400mm。

2.如權利要求1所述的實現(xiàn)高敏捷機動能力的模塊化衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述軌道推進模塊(1)分為中置式推進模塊(11)和底置式推進模塊(12)；其中，中置式推進模塊(11)為支撐框結構，底置式推進模塊(12)為結構板形成的長方體框架結構。

3.如權利要求1所述的實現(xiàn)高敏捷機動能力的模塊化衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述軌道推進模塊(1)通過調(diào)整高度能夠適應衛(wèi)星燃料攜帶量為80～400kg的要求。

4.如權利要求1所述的實現(xiàn)高敏捷機動能力的模塊化衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述控制執(zhí)行模塊(2)分為中置式控制執(zhí)行模塊(21)和底置式控制執(zhí)行模塊(22)，所述中置式控制執(zhí)行模塊(21)用于無敏捷性要求的中小力矩執(zhí)行部件，底置式控制執(zhí)行模塊(22)用于大力矩執(zhí)行部件。

5.如權利要求1所述的實現(xiàn)高敏捷機動能力的模塊化衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述控制執(zhí)行模塊(2)采用四個以上大力矩控制力矩陀螺形成一體化多面棱錐構型，以降低衛(wèi)星平臺的轉動慣量。