[發(fā)明專利]具有強(qiáng)變形能力的化學(xué)分子衛(wèi)星

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210415216.9
• 申請(qǐng)日: 2022-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN114802808A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白玉鑄;王璟賢;梁昊鵬;陳榮;曹譯;陳致鈞;趙勇;陳小前
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B64G1/10
• 分類號(hào): B64G1/10;B64G1/64
• 代理公司: 北京奧文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11534
• 代理人: 張文

本發(fā)明公開了一種具有強(qiáng)變形能力的化學(xué)分子衛(wèi)星，化學(xué)分子衛(wèi)星包括原子衛(wèi)星，以及單機(jī)械臂和/或雙機(jī)械臂。原子衛(wèi)星構(gòu)造為截角八面體形狀，原子衛(wèi)星包括八個(gè)第一功能區(qū)域和六個(gè)第二功能區(qū)域，第一功能區(qū)域和第二功能區(qū)域中的至少一者上設(shè)置有連接結(jié)構(gòu)；單機(jī)械臂包括構(gòu)造為桿狀的臂體，以及設(shè)置在臂體兩端的第一連接部和第二連接部，第一連接部和第二連接部構(gòu)造為能夠至少部分地相對(duì)于臂體旋轉(zhuǎn)和彎折，第一連接部和第二連接部均能夠連接至連接結(jié)構(gòu)，雙機(jī)械臂由兩個(gè)相鄰的單機(jī)械臂相互連接形成。本發(fā)明中的化學(xué)分子衛(wèi)星能夠靈活地變形以形成多種不同的構(gòu)型，而且能夠進(jìn)行快速響應(yīng)，具有更強(qiáng)的生存適應(yīng)能力，能夠滿足多種不同的任務(wù)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有強(qiáng)變形能力的化學(xué)分子衛(wèi)星。

背景技術(shù)

人造衛(wèi)星是遵循軌道力學(xué)規(guī)律長(zhǎng)期環(huán)繞地球或其它行星飛行、執(zhí)行在軌任務(wù)的航天器。人造衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)多種功能，例如可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地監(jiān)測(cè)、天文觀測(cè)、通信轉(zhuǎn)播以及科學(xué)研究。現(xiàn)有的人造衛(wèi)星包括傳統(tǒng)衛(wèi)星和微納衛(wèi)星。相比于傳統(tǒng)衛(wèi)星，微納衛(wèi)星的體積小、功耗低、開發(fā)周期短、可編隊(duì)組網(wǎng)，能夠以較低的成本完成很多復(fù)雜的空間任務(wù)。但是，由于微納衛(wèi)星的體積較小，載荷平臺(tái)大小有限，接受在軌升級(jí)以提升任務(wù)能力的空間有限。

現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)微納衛(wèi)星的在軌組裝技術(shù)包括兩種，即細(xì)胞衛(wèi)星技術(shù)和分布式航天器技術(shù)。其中，在細(xì)胞衛(wèi)星技術(shù)研究方面，美國(guó)的“鳳凰計(jì)劃”構(gòu)想設(shè)計(jì)一個(gè)軌道服務(wù)器將立方體細(xì)胞星裝載于天線上以實(shí)現(xiàn)天線接管，并能夠拆卸組裝成為新衛(wèi)星，但該計(jì)劃還處于地面試驗(yàn)驗(yàn)證階段。繼該計(jì)劃后，美國(guó)宇航局資助NovaWurks公司發(fā)射了超集成細(xì)胞星，由宇航員進(jìn)行在軌組裝。德國(guó)的iBOSS計(jì)劃與上述理念相同。對(duì)于分布式航天器技術(shù)，其主要通過模塊分離構(gòu)成衛(wèi)星集群，以此帶來整體的靈活性和抗干擾性，例如F6計(jì)劃的分布式航天集群系統(tǒng)。然而，細(xì)胞星組合體的構(gòu)型較為單一，可實(shí)現(xiàn)的功能有限，依然難以適應(yīng)復(fù)雜多樣的任務(wù)，例如，細(xì)胞星整體可能面向特定任務(wù)而不能針對(duì)多任務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行切換，細(xì)胞星需要依靠人工在軌組裝以形成特定外形，細(xì)胞星的結(jié)合形式限制了其重構(gòu)能力而無法實(shí)現(xiàn)快速變形。同時(shí)，分布式構(gòu)型中的各個(gè)衛(wèi)星模塊之間的通信存在延遲和泄露，例如，衛(wèi)星模塊之間采用無線通信時(shí)容易受到干擾和惡意破壞，而且無線能源傳輸?shù)募夹g(shù)尚不成熟，大大地限制了衛(wèi)星模塊進(jìn)行空間任務(wù)的執(zhí)行能力。

發(fā)明內(nèi)容

為至少部分地解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種具有強(qiáng)變形能力的化學(xué)分子衛(wèi)星。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種具有強(qiáng)變形能力的化學(xué)分子衛(wèi)星，所述化學(xué)分子衛(wèi)星包括：

原子衛(wèi)星，所述原子衛(wèi)星構(gòu)造為截角八面體形狀，所述原子衛(wèi)星包括八個(gè)構(gòu)造為正六邊形的第一功能區(qū)域和六個(gè)構(gòu)造為正方形的第二功能區(qū)域，所述第一功能區(qū)域和所述第二功能區(qū)域位于所述原子衛(wèi)星的表面，并且所述第一功能區(qū)域和所述第二功能區(qū)域中的至少一者上設(shè)置有連接結(jié)構(gòu)；

單機(jī)械臂和/或雙機(jī)械臂，所述單機(jī)械臂包括構(gòu)造為桿狀的臂體，以及設(shè)置在所述臂體兩端的第一連接部和第二連接部，所述第一連接部和所述第二連接部構(gòu)造為能夠至少部分地相對(duì)于所述臂體旋轉(zhuǎn)和彎折，所述第一連接部和所述第二連接部均能夠連接至所述連接結(jié)構(gòu)，所述雙機(jī)械臂由兩個(gè)相鄰的所述單機(jī)械臂相互連接形成，其中，兩個(gè)相鄰的所述單機(jī)械臂中的一個(gè)的所述第一連接部連接至另一個(gè)的所述第二連接部。

可選地，所述原子衛(wèi)星的數(shù)量為至少兩個(gè)，并且，所述原子衛(wèi)星之間能夠通過所述單機(jī)械臂和/或所述雙機(jī)械臂進(jìn)行連接，在兩個(gè)相互連接的所述原子衛(wèi)星的基礎(chǔ)上可以增加其他的所述原子衛(wèi)星和所述單機(jī)械臂和/或所述雙機(jī)械臂，以構(gòu)成不同規(guī)模的具有強(qiáng)變形能力的化學(xué)分子衛(wèi)星。

可選地，所述原子衛(wèi)星的數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)所述原子衛(wèi)星分別位于所述正四面體的四個(gè)頂角處，相鄰的所述原子衛(wèi)星之間通過雙機(jī)械臂固定連接，以形成正四面體構(gòu)造的化學(xué)分子衛(wèi)星。