CN104309824A - 嵌入式复眼相机载荷卫星构型 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种嵌入式复眼相机载荷卫星构型，包括：构型本体、复眼相机载荷、星敏感器和太阳翼，构型本体为正四边形六面体构型，构型本体包括底板、侧板、顶板、层板、锥形承力桶和转接环，顶板和底板分别连接至侧板的上下两端，层板设置在底板上方与侧板连接，锥形承力桶设置在底板和层板之间，且锥形承力桶与层板连接，转接环设置在层板另一侧与锥形承力桶连接；太阳翼与侧板连接；复眼相机载荷部分设置在顶板内侧与转接环连接，星敏感器与复眼相机载荷位于顶板外侧的部分连接。本发明将复眼光学系统嵌入卫星平台，实现了复眼相机在航天领域的应用，拓展了复眼相机的应用领域，具有广阔的应用前景。

Description

嵌入式复眼相机载荷卫星构型

技术领域

本发明涉及一种卫星构型，具体地，涉及一种嵌入式复眼相机载荷卫星构型。

背景技术

复眼由于其视场大和灵敏度高等特性日益受到学术界的关注和重视。通过对昆虫复眼的深入研究，人们对复眼结构以及其工作原理已经有了很深的认识。国内外科研人员针对仿生复眼的应用进行了多项研究，并制造出了许多光学系统，如以仿生光学复眼制作的导弹导引头、基于复眼结构的位标探测器、实现空间物体的深度采集和三维重构的复眼相机等。如果将复眼相机应用于航天领域，则其既可以适应对地遥感任务，也可以增强天基预警能力，对航天系统发展具有重要意义。但受现有卫星构型的结构限制，复眼相机无法安装到卫星构型上，使得复眼相机无法应用到航天领域。为了满足复眼相机在航天领域的应用和使用要求，发明提供一种嵌入式适用于复眼相机载荷卫星构型。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种嵌入式复眼相机载荷卫星构型。

根据本发明的一个方面，提供一种嵌入式复眼相机载荷卫星构型，包括：构型本体、复眼相机载荷、星敏感器和太阳翼，构型本体为正四边形六面体构型，构型本体包括底板、侧板、顶板、层板、锥形承力桶和转接环，顶板和底板分别连接至侧板的上下两端，层板设置在底板上方与侧板连接，锥形承力桶设置在底板和层板之间，且锥形承力桶与层板连接，转接环设置在层板另一侧与锥形承力桶连接；太阳翼与侧板连接；复眼相机载荷部分设置在顶板内侧与转接环连接，星敏感器与复眼相机载荷位于顶板外侧的部分连接。

优选地，复眼相机载荷包括复眼座、半球形支撑体、小相机阵列和后光路，复眼座分别与后光路和半球形支撑体连接，小相机阵列分布在半球形支撑体上，后光路通过复眼座均与转接环连接。

优选地，构型本体还包括多个上隔板，各上隔板围绕在转接环周围设置在层板与复眼相机载荷之间，且上隔板与层板连接。

优选地，上隔板为长方形板。

优选地，构型本体还包括多个下隔板，各下隔板围绕在锥形承力桶周围设置在层板和底板之间，且下隔板与层板连接。

优选地，下隔板为直角梯形板。

优选地，底板、顶板、层板、上隔板和下隔板采用高比强度的碳纤维埋框、轻质蜂窝夹层板材料制成。

本发明将复眼光学系统嵌入卫星平台，实现了复眼相机在航天领域的应用，拓展了复眼相机的应用领域，具有广阔的应用前景。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：(1)本发明将复眼光学系统嵌入卫星平台，复眼相机后光路与卫星承力筒之间通过转接环连接，便于复眼相机载荷的力通过转接环传递给卫星平台的承力筒，进而传递到运载，并且降低了卫星质心，减小了主动段振动响应。(2)星敏感器与相机头部采用嵌入式安装，可直接进行星敏感器光轴与中心相机的光轴标校，减少中间环节引入的误差；且星敏感器与相机统一安装面，热环境导致的变形误差相关性好，可进一步减少姿态测量的低频误差。(3)本发明结构简单，能够满足航天领域对复眼相机载荷的使用要求，可以应用于各类高分辨率大型遥感卫星、机动需求的低轨卫星及深空探测器，适用范围广泛。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明嵌入式复眼相机载荷卫星构型处于收拢状态的结构示意图；

图2为本发明嵌入式复眼相机载荷卫星构型展开状态的结构示意图。

图中：1为底板、2为侧板、3为顶板、4为下隔板、5为上隔板，6为层板、7为锥形承力桶、8为转接环、9为由半球形支撑体、10为复眼座、11为后光路、12为小相机阵列、13为星敏感器，14为太阳翼。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

请参阅图1至图2，一种嵌入式复眼相机载荷卫星构型，包括：构型本体、复眼相机载荷、星敏感器和太阳翼，构型本体为正四边形六面体构型，构型本体包括底板、侧板、顶板、层板、多个上隔板、多个下隔板、锥形承力桶和转接环，顶板和底板分别连接至侧板的上下两端，层板设置在底板上方与侧板连接，锥形承力桶设置在底板和层板之间，且锥形承力桶与层板连接，转接环设置在层板另一侧与锥形承力桶连接，各上隔板围绕在转接环周围设置在层板与复眼相机载荷之间，且上隔板与层板连接，各下隔板围绕在锥形承力桶周围设置在层板和底板之间，且下隔板与层板连接；太阳翼与侧板连接；复眼相机载荷部分设置在顶板内侧与转接环连接，星敏感器与复眼相机载荷位于顶板外侧的部分连接，复眼相机载荷包括复眼座、半球形支撑体、小相机阵列和后光路，复眼座分别与后光路和半球形支撑体连接，复眼座和后光路相互连接后设置在顶板内侧，后光路通过复眼座均与转接环连接，复眼相机的PCB、CMOS座、CMOS等均设置在复眼座内分别与小相机阵列和后光路连接，复眼相机载荷的半球形支撑体设置在顶板外侧与顶板连接，小相机阵列分布在半球形支撑体上。

构型本体和复眼相机载荷为上下嵌套组合形式，外包络尺寸为3000mm×3000mm×5550mm。构型本体为正四边形六面体构型，构型本体高度为3000mm；太阳电池阵安装在侧板上，为减小展开状态构型惯量，平衡光压力矩，采用双翼一字构型，对称布置，单翼3块板，单块板外形尺寸2300mm×1800mm×23mm；复眼相机载荷的半球形支撑体的球体直径为3200mm，后光路与卫星承力筒之间采用转接环连接。

具体地，底板外形尺寸为3000mm×3000mm×26mm，采用高比强度的碳纤维埋框、轻质蜂窝夹层板材料；顶板外形尺寸为3030mm×3030mm×50mm，采用高比强度的碳纤维埋框、轻质蜂窝夹层板材料；侧板共4块，外形尺寸为3000mm×3000mm×15mm，采用轻质耐用蜂窝夹层板材料，通过螺钉与底板、顶板连接；层板外形尺寸为3000mm×3000mm×26mm，采用高比强度的碳纤维埋框、轻质蜂窝夹层板材料；下隔板共4块，外轮廓相同，为直角梯形，采用铝合金材料，与层板连接；上隔板共4块，外轮廓相同，为长方形，采用铝合金材料，与层板连接。锥形承力桶外包络尺寸Φ2000mm×1000mm，采用高比强度的碳纤维埋框、轻质蜂窝夹层板材料，锥形承力桶包括上法兰和下法兰，下法兰通过爆炸螺栓与运载火箭支架实现连接分离，上法兰通过螺钉与层板连接。

本发明的嵌入式复眼相机载荷卫星构型的装配过程如下：

首先，构型本体装配包括以下步骤，第一步：在底板上装配锥形承力桶；第二步：在层板上装配下隔板；第三步：在层板上装配上隔板；第四步：在第二步第三步的基础上将锥形承力桶与层板组装；第五步：将侧板与底板组装，第六步：将顶板与侧板组装。

其次，将星敏感器与复眼相机载荷组装：将星敏感器嵌入复眼相机载荷。

之后，将构型本体与复眼相机载荷实施对接总装：先将锥形承力桶与转接环组装；再将转接环与复眼座组装，形成卫星构型。

最后，最后安装太阳电池阵，完成卫星构型。

本发明将复眼光学系统嵌入卫星平台，实现了复眼相机在航天领域的应用，拓展了复眼相机的应用领域，具有广阔的应用前景。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种嵌入式复眼相机载荷卫星构型，其特征在于，包括：构型本体、复眼相机载荷、星敏感器和太阳翼，所述构型本体为正四边形六面体构型，所述构型本体包括底板、侧板、顶板、层板、锥形承力桶和转接环，所述顶板和底板分别连接至所述侧板的上下两端，所述层板设置在所述底板上方与所述侧板连接，所述锥形承力桶设置在所述底板和层板之间，且所述锥形承力桶与所述层板连接，所述转接环设置在所述层板另一侧与所述锥形承力桶连接；所述太阳翼与所述侧板连接；所述复眼相机载荷部分设置在所述顶板内侧与所述转接环连接，所述星敏感器与所述复眼相机载荷位于顶板外侧的部分连接。

2.根据权利要求1所述的嵌入式复眼相机载荷卫星构型，其特征在于，所述复眼相机载荷包括复眼座、半球形支撑体、小相机阵列和后光路，所述复眼座分别与所述后光路和半球形支撑体连接，所述小相机阵列分布在所述半球形支撑体上，所述后光路通过复眼座均与所述转接环连接。

3.根据权利要求1所述的嵌入式复眼相机载荷卫星构型，其特征在于，所述构型本体还包括多个上隔板，各所述上隔板围绕在所述转接环周围且设置在所述层板与所述复眼相机载荷之间，且所述上隔板与所述层板连接。

4.根据权利要求3所述的嵌入式复眼相机载荷卫星构型，其特征在于，所述上隔板为长方形板。

5.根据权利要求1所述的嵌入式复眼相机载荷卫星构型，其特征在于，所述构型本体还包括多个下隔板，各所述下隔板围绕在所述锥形承力桶周围且设置在所述层板和底板之间，且所述下隔板与所述层板连接。

6.根据权利要求5所述的嵌入式复眼相机载荷卫星构型，其特征在于，所述下隔板为直角梯形板。

7.根据权利要求3和5所述的嵌入式复眼相机载荷卫星构型，其特征在于，所述底板、顶板、层板、上隔板和下隔板采用高比强度的碳纤维埋框、轻质蜂窝夹层板材料制成。