一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，包括底板、頂板、第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板、第四側(cè)板、有效載荷接口模塊、星箭對(duì)接模塊、姿控和綜合電子模塊、機(jī)械太陽翼模塊、推進(jìn)模塊、體裝太陽電池陣模塊和供配電模塊，各側(cè)板分別與底板和頂板連接，第二側(cè)板和第四側(cè)板為內(nèi)嵌框架結(jié)構(gòu)，形成內(nèi)嵌框架的箱板式構(gòu)型結(jié)構(gòu)，星箭對(duì)接模塊與底板連接，體裝太陽電池陣模塊與頂板連接，有效載荷接口模塊與第一側(cè)板連接，姿控和綜合電子模塊連接至第二側(cè)板的內(nèi)嵌框架，推進(jìn)模塊與第三側(cè)板連接，供配電模塊連接至第四側(cè)板的內(nèi)嵌框架，機(jī)械太陽翼模塊分別連接至第二側(cè)板和第四側(cè)板。本發(fā)明具有重量輕、承載能力高、生產(chǎn)周期短、可靠性高、通用性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，具體地，涉及一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型。
【背景技術(shù)】
[0002]微型衛(wèi)星平臺(tái)為達(dá)到商業(yè)應(yīng)用和市場(chǎng)推廣目的，追求低成本、通用性、快速和高效的設(shè)計(jì)目標(biāo)，朝著精細(xì)化、多功能和多星同時(shí)發(fā)射組網(wǎng)的方向發(fā)展。進(jìn)而對(duì)微型衛(wèi)星平臺(tái)的構(gòu)型提出了多載荷適應(yīng)、并行設(shè)計(jì)、批量生產(chǎn)的新要求。目前，還沒有能夠滿足上述要求的微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，因此，急需設(shè)計(jì)一種高效通用的微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型以滿足應(yīng)用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是研制了一種適用于多任務(wù)載荷的低地球軌道微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其主要技術(shù)特征是模塊化布局、內(nèi)嵌框架箱板結(jié)構(gòu)、點(diǎn)式星箭分離以及體裝和固定太陽翼混合式太陽電池陣。這種微型衛(wèi)星構(gòu)型可以應(yīng)用于低地球軌道數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與通信衛(wèi)星、微小型低成本科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星、小型對(duì)地遙感衛(wèi)星等衛(wèi)星，通用性高。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，包括:底板、頂板、第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板、第四側(cè)板、有效載荷接口模塊1、星箭對(duì)接模塊2、姿控和綜合電子模塊3、機(jī)械太陽翼模塊4、推進(jìn)模塊5、體裝太陽電池陣模塊6和供配電模塊7,各側(cè)板分別與底板和頂板連接，且第二側(cè)板和第四側(cè)板為內(nèi)嵌框架結(jié)構(gòu)，形成內(nèi)嵌框架的箱板式構(gòu)型結(jié)構(gòu)，星箭對(duì)接模塊2與底板連接，體裝太陽電池陣模塊6與頂板連接，有效載荷接口模塊I與第一側(cè)板連接，姿控和綜合電子模塊3連接至第二側(cè)板的內(nèi)嵌框架，推進(jìn)模塊5與第三側(cè)板連接，供配電模塊7連接至第四側(cè)板的內(nèi)嵌框架，機(jī)械太陽翼模塊4分別連接至第二側(cè)板和第四側(cè)板外側(cè)。
[0005]優(yōu)選地，還包括玻璃鋼隔熱墊片，頂板四角均設(shè)置有安裝部，玻璃鋼隔熱墊分別設(shè)置在各安裝部內(nèi)，且位于頂板與四個(gè)側(cè)板之間。
[0006]優(yōu)選地，底板與各側(cè)板之間、各相鄰的側(cè)板之間，以及頂板與各側(cè)板之間均采用螺釘連接。
[0007]優(yōu)選地，模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型包絡(luò)尺寸為300mmX350mmX600mm，其中，星體主結(jié)構(gòu)尺寸為295mmX 262mmX 500mm。
[0008]優(yōu)選地，第一側(cè)板和第三側(cè)板均為262mmX260mmX 15mm規(guī)格的輕質(zhì)耐用鋁蜂窩
復(fù)合材料夾層板。
[0009]優(yōu)選地，底板和頂板均為262mmX 500mmX 15mm規(guī)格的輕質(zhì)耐用招蜂窩復(fù)合材料夾層板，且頂板上設(shè)置有大小為Φ 130mm的開口。
[0010]優(yōu)選地，第二側(cè)板和第四側(cè)板均為260mmX470mmX 15mm規(guī)格的內(nèi)嵌高強(qiáng)度碳纖
維復(fù)合材料框架的鋁蜂窩夾層板。
[0011]優(yōu)選地，機(jī)械太陽翼模塊4采用280臟\5001111]1\111111]1規(guī)格的內(nèi)嵌高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料框架鋁蜂窩夾層基板制成。
[0012]優(yōu)選地，星箭分離模塊2采用點(diǎn)式連接分離的星箭分離方式，星箭分離接口為4組4XM5鈦合金螺釘。
[0013]優(yōu)選地，機(jī)械太陽翼模塊4和體裝太陽電池陣模塊6構(gòu)成固定太陽翼加體裝太陽電池陣混合構(gòu)型，固定太陽翼加體裝太陽電池陣混合構(gòu)型采用小型高強(qiáng)度鎂合金展開鎖定機(jī)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明的具體裝配過程如下:
[0015]第一步，將星箭對(duì)接模塊2安裝至底板，姿控和綜合電子模塊3安裝至第二側(cè)板，將第二側(cè)板與底板連接，完成星箭對(duì)接模塊2與姿控和綜合電子模塊3組裝；
[0016]第二步，在第一步的基礎(chǔ)上，裝配推進(jìn)模塊5，具體先將裝配推進(jìn)模塊5安裝至第三側(cè)板，再將第三側(cè)板與底板連接；
[0017]第三步，在步驟二的基礎(chǔ)上，裝配上供配電模塊7，先將供配電模塊7安裝至第四側(cè)板，再將第四側(cè)板與底板連接；
[0018]第四步，在步驟三的基礎(chǔ)上，裝配有效載荷模塊1，先將有效載荷模塊I安裝至第一側(cè)板，再將第一側(cè)板與底板連接；
[0019]第五步，在步驟四的基礎(chǔ)上，裝配機(jī)械太陽翼4，分別將機(jī)械太陽翼4安裝至第二側(cè)板和第四側(cè)板的外側(cè)；
[0020]第六步，在步驟五的基礎(chǔ)上，裝配體裝太陽電池陣模塊6，衛(wèi)星平臺(tái)封艙，形成該模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，具體先將太陽電池陣模塊6安裝至頂板，再將頂板分別與各側(cè)板通過螺釘連接，且將玻璃鋼隔熱墊放置在所述頂板與各側(cè)板之間。
[0021]本發(fā)明公開了一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)的構(gòu)型，具體涉及一種30kg?50kg級(jí)模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，這種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型是為滿足低成本高效能通用微小型衛(wèi)星快速設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、總裝、測(cè)試和發(fā)射任務(wù)而提出的構(gòu)型設(shè)計(jì)，可以應(yīng)用于低地球軌道LEO微小衛(wèi)星，尤其是太陽同步軌道的微小型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通信衛(wèi)星及其衛(wèi)星星座；同時(shí)也可應(yīng)用于微小型低成本科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星、小型對(duì)地遙感衛(wèi)星，通用性高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0022]I該模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型采用內(nèi)嵌框架的箱板式構(gòu)型，減輕了結(jié)構(gòu)重量，提升了衛(wèi)星承載能力；
[0023]2該模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型采用模塊化構(gòu)型，簡(jiǎn)化了星上各分系統(tǒng)接口，縮短了生產(chǎn)周期；
[0024]3該模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型采用固定雙翼太陽電池陣加體裝太陽電池陣的構(gòu)型，增加了太陽電池片布片面積和可靠性；
[0025]4該模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型采用點(diǎn)式星箭分離方式，減少了衛(wèi)星分離環(huán)的重量?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0027]圖1為本發(fā)明模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型的結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0028]圖2為本發(fā)明模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型的發(fā)射狀態(tài)構(gòu)型圖；[0029]圖3為本發(fā)明模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型的飛行狀態(tài)構(gòu)型圖。
[0030]圖中:I為有效載荷接口模塊，2為星箭對(duì)接模塊，3為姿控和綜合電子模塊，4為機(jī)械太陽翼模塊，5為推進(jìn)模塊，6為體裝太陽電池陣模塊，7為供配電模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]本發(fā)明提出一種適用于30kg?50kg級(jí)太陽同步地球軌道衛(wèi)星平臺(tái)的構(gòu)型，該衛(wèi)星平臺(tái)為六面體構(gòu)型，由有效載荷接口模塊、星箭對(duì)接模塊、姿控和綜合電子模塊、機(jī)械太陽翼模塊、推進(jìn)模塊、體裝太陽電池陣模塊和供配電模塊構(gòu)成，星體主結(jié)構(gòu)尺寸為295mmX262mmX500mm,平臺(tái)最大包絡(luò)尺寸為 300mmX350mmX600mm。
[0033]平臺(tái)艙體結(jié)構(gòu)由底板、頂板、四周側(cè)板及玻璃鋼隔熱墊片組成。底板為星箭對(duì)接模塊提供支撐和安裝接口，頂板為體裝太陽電池陣模塊提供支撐和安裝接口。四周側(cè)板分別為第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板和第四側(cè)板。第四側(cè)板為供配電模塊提供安裝接口，且為內(nèi)嵌框架結(jié)構(gòu)；第二側(cè)板為姿控和綜合電子模塊提供安裝接口，為內(nèi)嵌框架結(jié)構(gòu)；第一側(cè)板為有效載荷模塊提供安裝接口 ；第三側(cè)板為推進(jìn)模塊提供安裝接口 ；機(jī)械太陽翼模塊安裝在星體第二側(cè)板和第四側(cè)板上，兩翼面積相等，采用壓緊裝置壓緊，火工裝置解鎖。
[0034]本發(fā)明采用模塊化構(gòu)型布局設(shè)計(jì)方法，研制了一種微型衛(wèi)星構(gòu)型，經(jīng)力學(xué)試驗(yàn)驗(yàn)證可以滿足30kg?50kg有效載荷的承載要求，能夠適應(yīng)多種任務(wù)載荷的需要。
[0035]請(qǐng)同時(shí)參閱圖1至圖3，一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，包括:底板、頂板、第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板、第四側(cè)板、有效載荷接口模塊1、星箭對(duì)接模塊2、姿控和綜合電子模塊3、機(jī)械太陽翼模塊4、推進(jìn)模塊5、體裝太陽電池陣模塊6和供配電模塊7,各側(cè)板分別與底板和頂板連接，且第二側(cè)板和第四側(cè)板為內(nèi)嵌框架結(jié)構(gòu)，形成內(nèi)嵌框架的箱板式構(gòu)型結(jié)構(gòu)，星箭對(duì)接模塊2與底板連接，體裝太陽電池陣模塊6與頂板連接，有效載荷接口模塊I與第一側(cè)板連接，姿控和綜合電子模塊3連接至第二側(cè)板的內(nèi)嵌框架，推進(jìn)模塊5與第三側(cè)板連接，供配電模塊7連接至第四側(cè)板的內(nèi)嵌框架，機(jī)械太陽翼模塊4分別連接至第二側(cè)板和第四側(cè)板外側(cè)。
[0036]進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括玻璃鋼隔熱墊片，頂板四角均設(shè)置有安裝部，玻璃鋼隔熱墊分別設(shè)置在各安裝部內(nèi)，且位于頂板與四個(gè)側(cè)板之間。
[0037]進(jìn)一步地，底板與各側(cè)板之間、各相鄰的側(cè)板之間，以及頂板與各側(cè)板之間均采用螺釘連接。
[0038]進(jìn)一步地，模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型包絡(luò)尺寸為300mmX350mmX600mm，其中，星體主結(jié)構(gòu)尺寸為295mmX 262mmX 500mm。
[0039]進(jìn)一步地,第一側(cè)板和第三側(cè)板3均為262mmX260mmX 15mm規(guī)格的輕質(zhì)耐用招蜂窩復(fù)合材料夾層板，第一側(cè)板提供有效載荷安裝接口，推進(jìn)模塊5與第三側(cè)板通過螺釘連接，推進(jìn)模塊5選用液氨推進(jìn)劑的高比沖冷氣推進(jìn)系統(tǒng)，貯箱和推進(jìn)機(jī)組與蜂窩板采用鈦合金螺釘連接。底板和頂板均為262mmX500mmX 15mm規(guī)格的輕質(zhì)耐用招蜂窩復(fù)合材料夾層板，且頂板上設(shè)置有大小為Φ130πιπι的開口板，提供壓緊釋放裝置、星箭對(duì)接裝置和其他單機(jī)安裝接口，與四塊側(cè)板通過螺釘連接；底板四角裁剪，設(shè)置有安裝部，與四塊側(cè)板間墊玻璃鋼材料隔熱墊片后通過螺釘連接。第二側(cè)板和第四側(cè)板均為260mmX470mmX 15mm規(guī)格的內(nèi)嵌高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料框架的鋁蜂窩夾層板，第二側(cè)板提供姿控單機(jī)和綜合電子單機(jī)的安裝接口。第四側(cè)板提供衛(wèi)星供配電分系統(tǒng)單機(jī)安裝接口。機(jī)械太陽翼模塊4采用280mmX 500mmX I Imm規(guī)格的內(nèi)嵌高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料框架招蜂窩夾層基板制成,安裝小型高強(qiáng)度鎂合金太陽帆板展開鎖定機(jī)構(gòu)，通過根部鉸鏈螺釘與第二側(cè)板、第四側(cè)板連接。
[0040]進(jìn)一步地，星箭分離模塊2采用點(diǎn)式連接分離的星箭分離方式，星箭分離接口為4組4XM5鈦合金螺釘。機(jī)械太陽翼模塊4和體裝太陽電池陣模塊6構(gòu)成固定太陽翼加體裝太陽電池陣混合構(gòu)型，固定太陽翼加體裝太陽電池陣混合構(gòu)型采用小型高強(qiáng)度鎂合金展開鎖定機(jī)構(gòu)。
[0041]第一步，將星箭對(duì)接模塊2安裝至底板，姿控和綜合電子模塊3安裝至第二側(cè)板，將第二側(cè)板與底板連接，完成星箭對(duì)接模塊2與姿控和綜合電子模塊3組裝；
[0042]第二步，在第一步的基礎(chǔ)上，裝配推進(jìn)模塊5，具體先將裝配推進(jìn)模塊5安裝至第三側(cè)板，再將第三側(cè)板與底板連接；
[0043]第三步，在步驟二的基礎(chǔ)上，裝配上供配電模塊7，先將供配電模塊7安裝至第四側(cè)板，再將第四側(cè)板與底板連接；
[0044]第四步，在步驟三的基礎(chǔ)上，裝配有效載荷模塊1，先將有效載荷模塊I安裝至第一側(cè)板，再將第一側(cè)板與底板連接；
[0045]第五步，在步驟四的基礎(chǔ)上，裝配機(jī)械太陽翼4，分別將機(jī)械太陽翼4安裝至第二側(cè)板和第四側(cè)板的外側(cè)；
[0046]第六步，在步驟五的基礎(chǔ)上，裝配體裝太陽電池陣模塊6，衛(wèi)星平臺(tái)封艙，形成該模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，具體先將太陽電池陣模塊6安裝至頂板，再將頂板分別與各側(cè)板通過螺釘連接，且將玻璃鋼隔熱墊放置在所述頂板與各側(cè)板之間。
[0047]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，包括:底板、頂板、第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板、第四側(cè)板、有效載荷接口模塊(I)、星箭對(duì)接模塊(2)、姿控和綜合電子模塊(3)、機(jī)械太陽翼模塊(4)、推進(jìn)模塊(5)、體裝太陽電池陣模塊(6)和供配電模塊(7)，所述各側(cè)板分別與所述底板和頂板連接，且所述第二側(cè)板和第四側(cè)板為內(nèi)嵌框架結(jié)構(gòu)，形成內(nèi)嵌框架的箱板式構(gòu)型結(jié)構(gòu)，所述星箭對(duì)接模塊(2)與所述底板連接，所述體裝太陽電池陣模塊(6)與所述頂板連接，所述有效載荷接口模塊(I)與所述第一側(cè)板連接，所述姿控和綜合電子模塊(3 )連接至所述第二側(cè)板的內(nèi)嵌框架，所述推進(jìn)模塊(5 )與所述第三側(cè)板連接，所述供配電模塊(7)連接至所述第四側(cè)板的內(nèi)嵌框架，所述機(jī)械太陽翼模塊(4)分別連接至所述第二側(cè)板和第四側(cè)板外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，還包括玻璃鋼隔熱墊片，所述頂板四角均設(shè)置有安裝部，所述玻璃鋼隔熱墊分別設(shè)置在所述各安裝部內(nèi)，且位于所述頂板與四個(gè)側(cè)板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，所述底板與各側(cè)板之間、所述各相鄰的側(cè)板之間、以及所述頂板與所述各側(cè)板之間均采用螺釘連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，所述模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型包絡(luò)尺寸為300mmX 350mm X 600mm，其中，星體主結(jié)構(gòu)尺寸為295mm X 262mm X 500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，所述第一側(cè)板和第三側(cè)板均為262mmX260mmX 15mm規(guī)格的輕質(zhì)耐用招蜂窩復(fù)合材料夾層板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，所述底板和頂板均為262mmX500mmX 15mm規(guī)格的輕質(zhì)耐用招蜂窩復(fù)合材料夾層板,且所述頂板上設(shè)置有大小為Φ 130mm的開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，所述第二側(cè)板和第四側(cè)板均為260mmX470mmX 15mm規(guī)格的內(nèi)嵌高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料框架的招蜂窩夾層板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，所述機(jī)械太陽翼模塊(4)采用280mmX 500mmX Ilmm規(guī)格的內(nèi)嵌高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料框架招蜂窩夾層基板制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，所述星箭分離模塊(2)采用點(diǎn)式連接分離的星箭分離方式，星箭分離接口為4組4XM5鈦合金螺釘。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化微型衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)型，其特征在于，所述機(jī)械太陽翼模塊(4)和體裝太陽電池陣模塊(6)構(gòu)成固定太陽翼加體裝太陽電池陣混合構(gòu)型，所述固定太陽翼加體裝太陽電池陣混合構(gòu)型采用小型高強(qiáng)度鎂合金展開鎖定機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B64G1/10GK103482082SQ201310350013
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】廖波, 劉利軍, 裘俊, 張宗華 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所