[發明專利]一種三棱柱式模塊化微小衛星構型

在審

• 申請號: 202210927604.5
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115649481A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 常正勇;韓獻堂
• 申請（專利權）人: 北京鈞天航宇技術有限公司
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/42;B64G1/44
• 代理公司: 北京廣溢知識產權代理有限公司 16001
• 代理人: 王艷晶

本發明公開了一種三棱柱式模塊化微小衛星構型，采用模塊化對稱設計，方便進行整體安裝，能夠平衡衛星的重心，利于姿態控制；基于三棱柱結構設計，提供良好的穩固性；采用多功能結構板設計，使功能組件與結構一體化，減輕衛星整體重量，降低成本；采用PMI泡沫填充式電池組設計能夠減輕重量，對電池保溫；通過模塊上的連接銷板、定位銷槽與滑槽的配合連接，能夠方便的進行組合安裝以及多星互聯；采用活動相控陣天線與固定相控陣天線相互配合，能夠增加天線覆蓋范圍和機動能力；太陽帆板展開后能夠遮蓋星體載荷利于散熱；多星互聯組成衛星陣列，滿足更大區域的覆蓋；通過圍繞柱形衛星分配裝置連接，可實現多星的堆疊發射，降低衛星發射成本。

技術領域

本發明屬于微型衛星技術領域，特別涉及一種三棱柱式模塊化微小衛星構型。

背景技術

隨著商業航天技術的發展，國內商業航天公司如雨后春筍般快速成長，商業航天器以微小衛星為主，其特點是重量輕、體積小、成本低、功能密度大等。隨著工業技術的發展及一些新器件、新材料和新工藝的應用，衛星儀器設備有著小 型化、集成化和輕量化的的發展趨勢。微小衛星的應用越來越廣泛，每年的發射量快速增長。商業衛星的研制以市場為主導，追求利益最大化，因此衛星的研制成本是制約微小衛星商業化的一個關鍵因素，那么如何顯著降低小衛星的發射成本則成為研究趨勢。

一般衛星構型結構相對復雜、成本較為昂貴，并且研制周期比較長，不能滿足日益增長的用戶的低成本、快速響應等需求。隨著以SpaceX和OneWeb為代表的商業航天企業開始大規模部署衛星星座，我國商業航天公司也緊跟步伐，開展低成本、快速部署的微小衛星的研發。由于低軌頻率資源和軌位資源有限，按照“先到先得”原則，需要盡快發射大量衛星達到搶占低軌資源的目的。這就對衛星設計、生產、制造等方面都提出了新的要求，如低成本、快速裝配、可模塊化量產等。為有效應對快速量產衛星所帶來的挑戰，需要對衛星的構型設計進行第一性原理優化，打破傳統衛星設計思路，重點 考慮低成本、快速裝配和模塊化設計等方面。

目前中大型衛星普遍采用承力筒為主結構的構型，微小衛星一般采用桁架箱板式構型，均存在著生產成本高、裝配時間長、難以建立量產線等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三棱柱式模塊化微小衛星構型，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種三棱柱式模塊化微小衛星構型，包括能源模塊、子平臺模塊與載荷模塊，所述能源模塊的兩端均固定安裝有子平臺模塊，所述子平臺模塊的外端固定安裝有載荷模塊，所述能源模塊的上端通過鉸鏈鉸接有太陽電池帆板模塊，所述能源模塊、子平臺模塊與載荷模塊的截面均為三角形，且形狀相同。

優選的，所述能源模塊包括第一框架，所述第一框架的前斜面嵌裝有MPPT功能結構板與電池管理功能結構板，所述第一框架的后斜面嵌裝有配電器功能結構板與供電計算機功能結構板，所述第一框架內徑向插裝有鋰離子電池模組，所述鋰離子電池模組通過鋰離子電池芯組裝構成，所述鋰離子電池模組與第一框架的間隙內填充有PMI泡沫。

優選的，所述子平臺模塊包括第二框架，所述第二框架的前斜面與后斜面均嵌裝有數據采集功能結構板，所述第二框架的內壁固定安裝有姿態控制功能結構板，所述第二框架的三個頂角部開設有定位銷槽，所述定位銷槽內嵌裝有連接銷板，所述連接銷板開設有三組螺孔，中部螺孔通過螺栓安裝定位銷槽內。

優選的，所述載荷模塊包括第三框架，所述第三框架內固定安裝有高性能計算單元，所述第三框架的前斜面與后斜面均嵌裝有屏蔽結構板，所述第三框架的兩側底緣均通過活動鉸鏈鉸接活動相控陣天線，所述活動相控陣天線收納于第三框架的前斜面與后斜面內，所述第三框架底面嵌裝有固定相控陣天線。

優選的，所述第一框架的三個頂角均開設有第一滑槽，第一滑槽的截面結構與定位銷槽的截面結構相同，所述第一框架的第一滑槽內開設有定裝螺孔。