[發明專利]一種基于末子級集群的掩星大氣探測系統

在審

• 申請號: 202111271277.4
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN114114328A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 韓秋龍;李斌;雷永剛;鄭琦;戴華杰;沈小青;胡洵;趙蘇強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: G01S19/14
• 分類號: G01S19/14;G01V3/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于末子級集群的掩星大氣探測系統，其特征在于，包括：預設留軌平臺的留軌末子級集群及GNSS掩星探測載荷，所述GNSS掩星探測載荷裝載于留軌末子級上，利用留軌末子級的包絡空間，在留軌末子級的飛行方向安裝陣列天線；

所述留軌末子級集群包括若干太陽同步軌道任務及傾斜軌道任務上的留軌末子級，所述留軌末子級通過留軌平臺調整姿態，并通過所述GNSS掩星探測載荷接收GNSS導航星的直達信號、GNSS掩星的上升掩星信號及下降掩星信號，對包括電離層電子密度、大氣折射率及溫濕廓線在內的參數數據進行分析，實現大氣探測。

2.如權利要求1所述的基于末子級集群的掩星大氣探測系統，其特征在于，所述留軌末子級利用發射任務后運載火箭姿控系統的剩余能力，發揮剩余推進劑的效能，為留軌平臺創造良好的姿控初始條件，并采用零動量控制、磁力矩器控制的姿態控制手段，實現末子級大慣性艙體姿態的穩定控制，滿足GNSS掩星探測載荷對留軌平臺的姿態需求。

3.如權利要求1所述的基于末子級集群的掩星大氣探測系統，其特征在于，所述太陽同步軌道任務的留軌末子級上的GNSS掩星探測載荷的電子學部分安裝于留軌末子級的支承艙內，滿足GNSS掩星探測載荷的熱控需求，所述GNSS掩星探測載荷的上視天線安裝于留軌末子級的II基準、所述GNSS掩星探測載荷第一側視天線及第二側視天線分別安裝于留軌末子級的III基準及I基準；

所述上視天線接收GNSS導航星的直達信號，所述第一側視天線接收GNSS掩星的上升掩星信號，所述第二側視天線接收GNSS掩星的下降掩星信號。

4.如權利要求1所述的基于末子級集群的掩星大氣探測系統，其特征在于，所述傾斜軌道任務的留軌末子級上的GNSS掩星探測載荷的電子學部分安裝于留軌平臺艙內，滿足GNSS掩星探測載荷的熱控需求，所述GNSS掩星探測載荷的上視天線安裝于留軌平臺頂面、所述GNSS掩星探測載荷天線的第一側視天線及第二側視天線分別安裝于留軌末子級的IV基準及II基準；

所述上視天線接收GNSS導航星的直達信號，所述第一側視天線接收GNSS掩星的上升掩星信號，所述第二側視天線接收GNSS掩星的下降掩星信號。

5.如權利要求1所述的基于末子級集群的掩星大氣探測系統，其特征在于，所述留軌平臺包括留軌控制單元、太陽電池陣、測控天線及電纜網，在總重量、包絡、安裝接口、測試流程、環境條件驗證的各方面均滿足運載火箭任務要求；

所述留軌控制單元安裝于所述留軌末子級的支承艙上，并具備減震功能；

所述太陽電池陣安裝于所述留軌末子級支承艙的外表面，并具備等電位和隔熱功能；

所述測控天線安裝于所述留軌末子級支承艙過渡段的表面，并滿足運載火箭主動段力學、熱學要求，用于進行所述留軌控制單元的數據信息上、下行通訊；

所述留軌控制單元通過電纜網與安裝于支承艙上不同位置的太陽電池陣連接，用于進行留軌過程中留軌平臺和GNSS掩星探測載荷的能源供給。

6.如權利要求5所述的基于末子級集群的掩星大氣探測系統，其特征在于，所述留軌控制單元為集成能源管理、測控通訊、數管、姿控及熱控于一體的綜合電子單機，總重量不大于4kg。

7.如權利要求1所述的基于末子級集群的掩星大氣探測系統，其特征在于，所述留軌平臺在運載火箭發射前通過末子級預留的測試操作口完成飛行狀態確認和設置，在軌與留軌末子級不分離。