[發(fā)明專利]一種用于小型高軌衛(wèi)星公用平臺的推進系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110684574.5
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113306748A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 蔣國偉;林寶軍;沈苑;陳智超;曹昕
• 申請（專利權）人: 中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院;上海微小衛(wèi)星工程中心
• 主分類號: B64G1/40
• 分類號: B64G1/40
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張瑞瑩;李鏑的

本發(fā)明公開一種用于小型高軌衛(wèi)星公用平臺的推進系統(tǒng)，包括布置于衛(wèi)星底板艙外側的若干個推力器，其中，所述推力器包括分別設置于衛(wèi)星底板艙外側的+Y及?Y向的電推力器以及設置于衛(wèi)星底板艙外側的+X及?X向化學推力器。

技術領域

本發(fā)明涉及航空航天技術領域，特別涉及一種用于小型高軌衛(wèi)星公用平臺的推進系統(tǒng)。

背景技術

衛(wèi)星在軌運行器件需要進行位置保持、姿態(tài)控制、軌道調(diào)增等任務。這些任務的實現(xiàn)均需要推進系統(tǒng)來提供力矩和推力，因此，推進系統(tǒng)的性能直接決定了衛(wèi)星姿態(tài)控制力矩、軌道控制推力等，甚至會影響衛(wèi)星姿態(tài)的控制精度以及衛(wèi)星的在軌壽命。

推進系統(tǒng)中通常包括多個推力器，在很大程度上，推進系統(tǒng)的性能由推力器的布局決定。具體來說，所述推力器在星體上的安裝位置與安裝方向決定了每個推力器在衛(wèi)星本體系中所能產(chǎn)生的力及力矩的大小和方向，而各個推力器作用的組合可產(chǎn)生所需的控制期望量，即推進系統(tǒng)的性能。

目前常用的推力器主要有電推力器以及化學推力器，其中電推力器比沖較高，而化學推力器的可靠性更佳。為了充分發(fā)揮兩種不同推力器的優(yōu)勢，以在較大程度上提升衛(wèi)星的可靠性以及適應多類型任務的靈活性，目前混合推進系統(tǒng)已成為國內(nèi)外衛(wèi)星平臺的主要推進技術路線。國內(nèi)外高軌通信衛(wèi)星平臺中，已有超過50％的衛(wèi)星平臺采用了混合推進系統(tǒng)，如洛克希德馬丁公司的A2100平臺、波音公司BSS-702MP/HP平臺、泰雷茲的Al phaBus平臺、中國東方紅公司的DFH-4/DFH-5平臺等。但這些衛(wèi)星平臺均為大型高軌衛(wèi)星平臺，主要應用化學推進變軌、電推進位保，難以適用于小型高軌衛(wèi)星公用平臺中。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的部分或全部問題，本發(fā)明提供一種用于小型高軌衛(wèi)星公用平臺的推進系統(tǒng)，包括布置于衛(wèi)星底板艙外側的若干個推力器，其中，所述推力器包括電推力器以及化學推力器。

進一步地，所述化學推力器包括兩組，分別設置于衛(wèi)星底板艙外側的+X及-X向。

進一步地，所述電推力器包括兩組，分別設置于衛(wèi)星底板艙外側的+Y及-Y向。

進一步地，任意一個化學推力器組包括：

一個變軌化學推力器，安裝于支架上；以及

兩個姿控化學推力器，安裝于支架上，且對稱分布于所述變軌化學推力器的兩側。

進一步地，任意一個化學推力器組中，所述變軌化學推力器的推力矢量指向衛(wèi)星初始質(zhì)心和定點后衛(wèi)星質(zhì)心的連線幾何中心。

進一步地，任意一個化學推力器組中，所述變軌化學推力器的推力矢量與任一所述姿控化學推力器的推力矢量形成第一夾角，且兩個姿控化學推力器的合力矢量與變軌化學推力器推力矢量重合。

進一步地，所述第一夾角為15°。

進一步地，任意一個電推力器組包括至少一個電推力器，且任一所述電推力器的推力矢量在第一錐形范圍內(nèi)可調(diào)，所述第一錐形的軸線與衛(wèi)星Z軸形成第二夾角。

進一步地，任意一個電推力器組包括兩個平行布置、互為備份的電推力器，且任一所述電推力器的推力矢量在第一錐形范圍內(nèi)可調(diào)，所述第一錐形的軸線與衛(wèi)星Z軸形成第二夾角。

進一步地，所述第二夾角為30°，且所述第一錐形錐角為35°。

本發(fā)明提供的一種用于小型高軌衛(wèi)星公用平臺的推進系統(tǒng)，采用混合推力器布局，空間緊湊、布局高效、靈活可靠。針對變軌功能，其包括的變軌化學推力器既可以與兩個姿控化學推力器互為備份，還可以與電推力器互為備份，同時針對姿態(tài)控制、在軌位保和動量卸載等功能，姿控化學推力器可與電推力器互為備份，使得小型高軌衛(wèi)星公用平臺在變軌、位保、卸載等方面均擁有極高的冗余能力和可靠性，適應小型高軌衛(wèi)星公用平臺的混合推進系統(tǒng)設計，為小型高軌衛(wèi)星公用平臺解決了柔性化配置、高性價比與高可靠性兼顧的難題。

附圖說明