[實用新型]超低軌衛星的高精度姿態測量裝置及其隔熱裝置

有效

• 申請號: 202321216321.6
• 申請日: 2023-05-19
• 公開（公告）號: CN219551511U
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 王俊;容建剛;邵帥;朱昊;王猛;張飛;常亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院微小衛星創新研究院;上海微小衛星工程中心
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/02;F21V1/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 劉翠;張寧展

本實用新型提供了一種超低軌衛星的高精度姿態測量裝置及其隔熱裝置，其中測量裝置包括：星敏光機系統、星敏電子學系統以及隔熱裝置，隔熱裝置采用隔熱筒；其中：星敏電子學系統設置于艙內，星敏光機系統至少部分裸露在艙外，保證星敏視場要求，隔熱裝置安裝在艙板上，并罩裝在星敏光機系統的外部，且不遮擋星敏視場；隔熱裝置的邊緣超出星敏光機系統的邊緣；隔熱裝置與星敏光機系統之間無接觸。本實用新型通過給星敏增加隔熱筒，避免星敏受到氣動加熱的影響，有效保障星敏的工作環境溫度，使星敏可長期適應超低軌嚴酷的氣動熱環境，從而為超低軌衛星長時間高精度定姿過程中對星敏感器的保護問題提供簡單可靠、低成本的解決方案。

技術領域

本實用新型涉及超低軌衛星的高精度姿態測量技術領域，具體地，涉及一種超低軌衛星的高精度姿態測量裝置及其隔熱裝置。

背景技術

目前對于長期運行在超低軌的衛星的高精度姿態測量問題并無低成本、簡單可靠的解決方案。衛星上廣泛使用的高精度姿態測量方案主要是采用星敏感器，星敏感器屬于光學定姿器件，主要有星敏光機系統(外設遮光罩)和電子學系統兩大部分組成。為保證星敏的視場，通常將星敏安裝在衛星艙外。星敏遮光罩部分可長期適應的溫度不超過100℃，電子學系統的工作溫度一般不超過65℃。然而超低軌衛星由于長期受到周圍氣動熱的影響，露在艙外的部件可被氣動加熱到300℃左右。傳統的星敏感器并不能長期適應這樣的環境溫度。為了提高星敏的耐高溫能力，目前市面上主要采用噴涂耐高溫的黑漆，增加隔熱能力，星敏內部增加制冷功能或通過衛星平臺給星敏制冷。但是這些方法也存在如下明顯的缺陷：

1、星敏遮光罩噴涂耐高溫的黑漆，例如W-11，但是與常用的Q-17漆相比這種漆的消光能力更弱，降低了星敏對雜散光的抑制作用；

2、在遮光罩和星敏電子學系統之間增加隔熱墊片，這種方法能有效減小熱沖擊的影響或在短時間的加熱情況下可以有效保護電子學系統，但是這種方法不適用于長期處于高溫加熱的環境中；

3、星敏單機增加制冷功能，增加了星敏功耗，且制冷效果并不穩定可靠；

4、衛星平臺給星敏制冷，大大增加了衛星平臺的研制成本和整星功耗。

因此，目前市場上的方案并不能有效解決超低軌衛星長時間高精度定姿過程中對星敏感器有效保護的問題，本領域亟需研發一種低成本、高可靠的超低軌衛星定姿用星敏感器的保護方案。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種超低軌衛星的高精度姿態測量裝置及其隔熱裝置。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種超低軌衛星的高精度姿態測量裝置的隔熱裝置，包括：隔熱筒；工作狀態下，所述隔熱筒安裝在艙板上，高精度姿態測量裝置的星敏光機系統設置于所述隔熱筒的內部，所述隔熱筒的邊緣超出星敏光機系統的邊緣，且與星敏光機系統之間無接觸。

優選地，所述隔熱筒為底部面積小于頭部面積的傾斜圓筒結構，所述傾斜圓筒結構的徑向截面為橢圓形。

優選地，所述隔熱筒的邊緣超出所述星敏光機系統的邊緣3～5mm。

優選地，所述隔熱筒采用2A12-T4材料制備得到。

優選地，所述隔熱筒的整體還噴涂有耐高溫黑色涂層。

根據本實用新型的另一個方面，提供了一種超低軌衛星的高精度姿態測量裝置，包括：星敏光機系統、星敏電子學系統以及隔熱裝置；其中：

所述星敏電子學系統設置于艙內，所述星敏光機系統至少部分裸露在艙外，保證星敏視場要求，所述隔熱裝置包括隔熱筒，所述隔熱筒安裝在艙板上，并罩裝在所述星敏光機系統的外部，且不遮擋星敏視場；

所述隔熱筒的邊緣超出所述星敏光機系統的邊緣；

所述隔熱筒與所述星敏光機系統之間無接觸。