CN104135317A - 一种卫星平台的在轨可扩展方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卫星平台的在轨可扩展方法，包括：步骤1，在卫星平台上设置一个卫星平台无线通信设备和多个卫星平台即插即用接口，卫星平台即插即用接口包括：卫星平台机械接口和无线能量发射端；步骤2，在具备在轨扩展功能的接入设备上设置一个接入设备即插即用接口，接入设备即插即用接口包括：接入设备机械接口、无线能量接收端和接入设备无线通信设备；步骤3，将接入设备机械接口与一个卫星平台即插即用接口中的卫星平台机械接口校准后固定，通过无线能量发射端给向无线能量接收端发送无线能量，实现在轨任务时能量流的无线即插即用接入；通过卫星平台无线通信设备与接入设备无线通信设备进行通信，实现在轨任务信息流的无线即插即用接入。

Description

一种卫星平台的在轨可扩展方法

技术领域

本发明属于卫星平台设计技术领域，尤其涉及一种卫星平台的在轨可扩展方法。

背景技术

卫星自主在轨服务是一种正在发展的未来航天技术。它包含自主交会于对接、在轨扩展等多项关键技术。但是现有技术中的航天器存在各种各样的缺点，导致卫星在轨服务的质量差强人意。例如：大多航天器为一次性使用，不能满足在轨服务的功能更换、功能扩展等任务需求，使得航天器只能完成指定的几项在轨服务功能，空间系统使用寿命短，大大提高了卫星行业的产业成本。

即使由航天员在轨操作功能器件的更换和维修，也由于要保证正常的通信和供电，而需要进行接插件的繁琐连接，提高了在轨操作的难度，对航天员的技能水平有着较高的要求，在轨接入效率不高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种卫星平台的在轨可扩展方法，能通过即插即用技术、无线通信技术和无线能量传输技术实现卫星平台的在轨可扩展功能。

本发明的卫星平台的在轨可扩展方法，其包括以下步骤：

步骤1，在卫星平台上设置一个卫星平台无线通信设备和多个卫星平台即插即用接口，且所述卫星平台即插即用接口包括：卫星平台机械接口和无线能量发射端；

步骤2，在具备在轨扩展功能的接入设备上设置一个接入设备即插即用接口，且所述接入设备即插即用接口包括：接入设备机械接口、无线能量接收端和接入设备无线通信设备；

步骤3，将所述接入设备机械接口与其中一个卫星平台即插即用接口中的卫星平台机械接口校准后固定，通过所述无线能量发射端给向所述无线能量接收端发送无线能量，实现在轨任务时能量流的无线即插即用接入；通过所述卫星平台无线通信设备与所述接入设备无线通信设备进行通信，实现在轨任务信息流的无线即插即用接入；

进一步的，

将所述无线能量发射端的发射线圈中心轴线和所述无线能量接收端的接收线圈中心轴线重合，且所述发射线圈和所述接收线圈的间距小于1cm。

进一步的，在对卫星平台的功能进行更换时，执行以下步骤：

步骤a，控制卫星平台的无线能量发射端停止向需要更换的接入设备的无线能量接收端供能，将该接入设备脱离卫星平台，释放该接入设备占用的卫星平台即插即用接口；

步骤b，将新的接入设备的接入设备机械接口与释放的卫星平台即插即用接口的卫星平台机械接口校准后固定；

步骤c，控制卫星平台的无线能量发射端向所述新的接入设备的无线能量接收端供能，实现在轨任务能量流的无线即插即用接入；通过所述卫星平台无线通信设备与所述新的接入设备的接入设备无线通信设备进行通信，实现在轨任务信息流的无线即插即用接入。

本发明的有益效果在于：

本发明的卫星平台的在轨可扩展方法能通过即插即用技术、无线通信技术和无线能量传输技术实现卫星平台的在轨可扩展功能，同时还能实现在轨服务的功能更换。具体的：通信和供电都采用无线方式实现，减少了供能和通信接插件，降低了在轨操作难度，提高了在轨维修、在轨服务的功能更换的可行性，从而延长了卫星平台的使用寿命和扩展性能；采用即插即用技术，无需底面测控站上传接入设备的驱动，由于接入设备快速接入卫星平台，提高了在轨接入效率。

附图说明

图1是本发明的卫星平台的在轨可扩展方法中的卫星平台结构示意图；

图2是本发明的卫星平台的在轨可扩展方法中的卫星平台即插即用接口结构示意图；

图3是本发明的卫星平台的在轨可扩展方法中的接入设备即插即用接口结构示意图；

图4是本发明的卫星平台的在轨可扩展方法中的无线能量发射端结构示意图；

图5是本发明的卫星平台的在轨可扩展方法中的无线能量接收端结构示意图。

具体实施方式

本发明的卫星平台的在轨可扩展方法，其包括以下步骤：

步骤1，在卫星平台上设置一个卫星平台无线通信设备和多个卫星平台即插即用接口，如图1所示；且所述卫星平台即插即用接口包括：卫星平台机械接口和无线能量发射端，如图2所示，卫星平台机械接口用标记符号A表示，无线能量发射端用附图标记D表示。

步骤2，在具备在轨扩展功能的接入设备上设置一个接入设备即插即用接口，且所述接入设备即插即用接口包括：接入设备机械接口、无线能量接收端和接入设备无线通信设备，如图3所示，接入设备机械接口用标记符号B表示，接入设备无线通信设备用标记符号C表示，无线能量接收端用标记符号E表示。

步骤3，将所述接入设备机械接口与其中一个卫星平台即插即用接口中的卫星平台机械接口校准后固定，通过所述无线能量发射端给向所述无线能量接收端发送无线能量，实现在轨任务时能量流的无线即插即用接入；通过所述卫星平台无线通信设备与所述接入设备无线通信设备进行通信，实现在轨任务信息流的无线即插即用接入。

进一步的，

将所述无线能量发射端的发射线圈中心轴线和所述无线能量接收端的接收线圈中心轴线重合，且所述发射线圈和所述接收线圈的间距小于1cm，为了保证无线能量发射端向无线能量接收端发送能量的顺利进行。

进一步的，在对卫星平台的功能进行更换时，执行以下步骤：

步骤a，控制卫星平台的无线能量发射端停止向需要更换的接入设备的无线能量接收端供能，将该接入设备脱离卫星平台，释放该接入设备占用的卫星平台即插即用接口；

步骤b，将新的接入设备的接入设备机械接口与释放的卫星平台即插即用接口的卫星平台机械接口校准后固定；

步骤c，控制卫星平台的无线能量发射端向所述新的接入设备的无线能量接收端供能，实现在轨任务能量流的无线即插即用接入；通过所述卫星平台无线通信设备与所述新的接入设备的接入设备无线通信设备进行通信，实现在轨任务信息流的无线即插即用接入。

本发明的无线能量发射端和无线能量接收端是感应性无线传输方式，无线能量发射端的结构如图4所示，控制电路控制整流电路通过发射线圈将电能转换为电磁波能量，并发射给无线能量接收端的接收线圈，然后无线能量接收端的控制电路控制器整流电流将接收的电磁波能量转换为所需的电能，无线能量接收端的结构如图5所示。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种卫星平台的在轨可扩展方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在卫星平台上设置一个卫星平台无线通信设备和多个卫星平台即插即用接口，且所述卫星平台即插即用接口包括：卫星平台机械接口和无线能量发射端；

步骤2，在具备在轨扩展功能的接入设备上设置一个接入设备即插即用接口，且所述接入设备即插即用接口包括：接入设备机械接口、无线能量接收端和接入设备无线通信设备；

步骤3，将所述接入设备机械接口与其中一个卫星平台即插即用接口中的卫星平台机械接口校准后固定，通过所述无线能量发射端给向所述无线能量接收端发送无线能量，实现在轨任务时能量流的无线即插即用接入；通过所述卫星平台无线通信设备与所述接入设备无线通信设备进行通信，实现在轨任务信息流的无线即插即用接入；

进一步的，

将所述无线能量发射端的发射线圈中心轴线和所述无线能量接收端的接收线圈中心轴线重合，且所述发射线圈和所述接收线圈的间距小于1cm。

2.如权利要求1所述的卫星平台的在轨可扩展方法，其特征在于，在对卫星平台的功能进行更换时，执行以下步骤：

步骤a，控制卫星平台的无线能量发射端停止向需要更换的接入设备的无线能量接收端供能，将该接入设备脱离卫星平台，释放该接入设备占用的卫星平台即插即用接口；

步骤b，将新的接入设备的接入设备机械接口与释放的卫星平台即插即用接口的卫星平台机械接口校准后固定；

步骤c，控制卫星平台的无线能量发射端向所述新的接入设备的无线能量接收端供能，实现在轨任务能量流的无线即插即用接入；通过所述卫星平台无线通信设备与所述新的接入设备的接入设备无线通信设备进行通信，实现在轨任务信息流的无线即插即用接入。