本發(fā)明涉及航天飛行器結構，具體為一種衛(wèi)星動靜隔離式結構。

背景技術：

未來高性能衛(wèi)星對載荷指向精度、穩(wěn)定度的要求分別高達10^-4度、10^-6度/秒量級，比目前水平高2個量級以上。按照傳統(tǒng)載荷與平臺固連的設計方法，載荷指向與穩(wěn)定度依靠平臺控制系統(tǒng)實現(xiàn)，但由于平臺微振動不可避免，且控制系統(tǒng)產品帶寬、精度等能力有限，使得固連設計方法存在微振動“難測、難控”技術瓶頸，很難實現(xiàn)載荷“雙超”指標。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種可有效解決載荷指向精度與穩(wěn)定度難以大幅提升問題的衛(wèi)星動靜隔離式結構。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種衛(wèi)星動靜隔離式結構，包括載荷艙、平臺艙以及連接在所述載荷艙和所述平臺艙之間的非接觸磁浮機構；其中所述載荷艙包括載荷艙本體以及設置在所述載荷艙本體上的有效載荷及姿態(tài)敏感器；所述平臺艙包括平臺艙本體以及設置在所述平臺艙本體上的電源組件及其驅動機構、飛輪及推力器；所述非接觸磁浮機構包括：第一安裝架，所述第一安裝架為U形，所述第一安裝架的一側通過第一連接架與所述載荷艙連接；定子，所述定子設置在所述第一安裝架的底部；第二安裝架，所述第二安裝架的一端與所述第一安裝架連接，所述第二安裝架的一側通過第二連接架與所述平臺艙連接；動子，所述動子設置在所述第二安裝架的另一端；所述動子與所述定子的位置相匹配。

優(yōu)選地，所述定子包括：磁軛，所述磁軛設置在所述第一安裝架的底部，所述磁軛為U形；磁鋼，所述磁鋼設置在所述磁軛開口處的兩側；所述動子從所述磁軛的開口處伸至所述磁軛內。

優(yōu)選地，所述動子為線圈。

優(yōu)選地，在所述第一安裝架上設有探頭。

優(yōu)選地，所述姿態(tài)敏感器為光纖陀螺及星敏感器。

優(yōu)選地，所述電源組件為太陽帆板。

優(yōu)選地，在所述平臺艙本體上設有貯箱。

優(yōu)選地，在所述平臺艙本體上設有天線。

優(yōu)選地，所述非接觸磁浮機構的數(shù)量為8個。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有以下創(chuàng)新設計：

1)以空間上動靜隔離，控制上主從協(xié)同的全新思想和方法，采用完全位姿解耦控制思想，利用高精度、高帶寬衛(wèi)星動靜隔離式結構，實現(xiàn)衛(wèi)星姿態(tài)指向精度優(yōu)于5×10^-4度、姿態(tài)穩(wěn)定度優(yōu)于5×10^-6度/秒的超高精度，徹底解決“雙超”技術瓶頸，實現(xiàn)了載荷姿態(tài)的完全可測可控。

2)通過磁浮機構非接觸連接，實現(xiàn)動靜隔離，直接隔斷平臺艙活動和撓性部件向載荷艙的微振動傳遞，有效保障載荷的超精超穩(wěn)工作狀態(tài)，從而達到全頻帶隔振的效果，極大降低了對控制系統(tǒng)產品的帶寬需求。

3)兩艙空間隔離，有效避免了平臺熱變形對載荷指向的影響。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征目的和優(yōu)點將會變得更明顯。

圖1為本發(fā)明衛(wèi)星動靜隔離式結構結構示意圖；

圖2為本發(fā)明衛(wèi)星動靜隔離式結構非接觸磁浮機構結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，本發(fā)明由載荷艙1、平臺艙2和非接觸磁浮機構3組成。載荷艙1包括但不限于載荷艙本體10以及安裝在載荷艙本體10上的有效載荷13、姿態(tài)敏感器如星敏感器(光纖陀螺11、星敏感器12)。平臺艙2包括但不限于平臺艙本體20及安裝在 平臺艙本體20上的太陽帆板24及其驅動機構23、飛輪22、推力器21、貯箱26、天線25。兩艙間通過一體化非接觸磁浮機構3實現(xiàn)動靜隔離。

如圖2所示，非接觸磁浮機構3主要包括U形的第一安裝架38，定子(磁鋼33、磁軛34)設置在第一安裝架38內，第二安裝架37的一端與第一安裝架38連接，動子(線圈31)安裝在第二安裝架37上。第一安裝架38通過第一連接架32與載荷艙1固連，第二安裝架37通過第二連接架36與平臺艙2固連，動子(線圈31)與磁軛34之間無物理連接，從而實現(xiàn)了兩艙的非接觸。

由于非接觸磁浮機構3輸出力主要取決于電流，與定、動子相對位置基本無關，因此平臺艙2振動和干擾不會傳輸至載荷艙1，從而達到有效載荷13動中取靜，兩艙動靜隔離的效果，同時也自然的避免了平臺熱變形的影響。非接觸指向位置傳感器包括探頭35。兩艙位置限制結構主要有第二安裝架37和第一安裝架38組成，通過第一連接架32、第二連接架36分別安裝在平臺艙2和載荷艙1，限制了兩艙在上下和前后兩個方向上的位置。兩艙共有8個接觸磁浮機構3，相互配合限制，即可實現(xiàn)兩艙上下、左右、前后三個方向上的位置限制。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。