CN106781970A - 一种模拟卫星演示系统及教具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟卫星演示教具及系统，其中模拟卫星在运行时的运行姿态、信息数据的交互、信息采集控制以及信息呈现控制，使教学人员能够清楚的进行演示，使学习人员能够更容易的进行学习；同时通过连接关系，清晰、完整的模拟出了卫星的结构特征，使学习人员全面、直观的了解卫星的组成结构，并且能够通过自行动手组装模拟卫星教具加深对卫星的了解；能通过显示装置的辅助更直观、清楚的演示并讲解模拟卫星运行状态；本发明中的模拟卫星演示系统通过模拟地面站模拟远程遥控卫星，并且根据检测到的星务信息，校正遥测信息，使模拟卫星的运行更为准确，同时进一步提高了模拟卫星的仿真度和智能化程度。

Description

一种模拟卫星演示系统及教具

技术领域

本发明涉及教学演示的辅助用具领域，具体涉及一种模拟卫星演示系统及教具。

背景技术

人造卫星的出现极大程度的改善了人们的生活，使人们的生活更为方便。卫星作为科学技术发展的产物，已经被广泛的运用到各个方面，诸如：军事领域、民用领域、全球定位、星际探索等。

但是，由于卫星一般被认为是高大上的航天技术，造价昂贵，普通学习人员几乎不可能解除到实物或替代物，所有对于学习人员而言很难了解其工作原理及结构特点，在初级教育中也没有对这方面的详细教学；并且在学士、硕士等教育中也大多停留于书面的教学，使学习人员对卫星的了解过于片面。

在此背景下，卫星的教学工具应运而生，现有技术中的卫星教具为一形状模型，包括模型处理器、模型太阳能电池板等各个部件，其作用为使学习人员从表面结构上对卫星有所了解，并且结合书面加以解说，达到卫星教学的目的。

现有技术的不足之处在于，仅为形状模型不具备实际模拟卫星运行的功能；仅表示了卫星的外部结构特征，无法清晰表达出卫星的各部件的连接关系，表达不全面；只能在书面上理解卫星的运行原理，无法通过模拟卫星运行达到演示其运行原理的目的；仿真度、智能化程度低，无法实时控制卫星，以及无法检测并调整卫星的运行状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟卫星演示系统及教具，以解决模拟卫星不具备实际运行能力；无法清晰表达连接关系；无法通过模拟卫星演示运行原理；仿真度、智能化程度很低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种模拟卫星演示教具，包括亚克力板和固定机构，所述亚克力板固定于所述固定机构上，形成封闭式的储物室，所述亚克力板上设置有星务主机板、检测装置、显示装置、报警装置、模拟通讯器以及太阳能电池板，所述星务主机板分别与所述检测装置、所述显示装置、所述报警装置以及所述太阳能电池板连接；

所述模拟通讯器与所述星务主机板连接，用以接收遥测信息；

所述星务主机板，用以根据所述遥测信息生成对所述卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；

所述检测装置，用以根据控制信号检测获得所述星务信息；

所述报警装置，用以根据所述处理结果发出相应的警报；

所述显示装置，用以对所述处理结果进行显示；

所述太阳能电池板，用以将太阳能转化为电能，并根据所述控制信号驱动所述卫星按预设姿态运行。

上述模拟卫星演示教具，所述亚克力板包括四个侧壁板、一个底板、一个顶板以及一个承重板，所述侧壁板与所述底板、所述顶板通过固定机构围成所述储物室，所述侧壁板呈长方形，其大小结构均一致，所述底板和所述顶板均呈正方形，所述侧壁板的宽度与所述底板的边长相等；所述承重板三端均具有凸起，三个所述侧壁板上设有与所述凸起相匹配的卡接槽，所述承重板的长度与所述底板的边长相匹配。

上述模拟卫星演示教具，所述亚克力板上还设有供电装置，用以为所述星务主机板、所述检测装置、所述显示装置以及所述报警装置提供电能；所述供电装置包括供电电源、电源板以及船型开关，所述电源板上设有输入接口和输出接口，所述输入接口与所述供电电源连接，所述输出接口与所述星务主机板连接，所述船型开关连接于所述输入接口和所述输出接口之间。

上述模拟卫星演示教具，所述亚克力板上还设有按键开关，所述按键开关与所述星务主机板连接，用以根据按键次数对所述显示装置进行显示模式的切换。

上述模拟卫星演示教具，所述固定机构包括三维角件和铝型材，所述亚克力板卡合于所述铝型材上的凹槽中，所述铝型材通过螺纹紧固件与所述三维角件固定连接。

一种模拟卫星演示系统，包括模拟卫星演示教具和模拟地面站，所述模拟卫星演示教具包括：星务主机板、检测装置、显示装置、报警装置、太阳能电池板、供电装置、按键开关以及模拟通讯器，

所述供电装置与所述星务主机板连接，用以为所述星务主机板、所述检测装置、所述显示装置以及所述报警装置提供电能；

所述按键开关与所述星务主机板连接，用以根据按键次数对所述显示装置进行显示模式的切换；

所述检测装置与所述星务主机板连接，用以根据控制信号检测获得星务信息；

所述报警装置与所述星务主机板连接，用以根据所述处理结果发出相应的警报；

所述显示装置与所述星务主机板连接，用以对所述处理结果进行显示；

所述太阳能电池板与所述星务主机板连接，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动所述卫星按预设姿态运行；

所述星务主机板，用以根据遥测信息生成对所述卫星的控制信号，以及对所述星务信息进行处理，得到一处理结果；

所述模拟通讯器与所述星务主机板连接，用以向外界发出所述处理结果；

所述模拟地面站与所述模拟卫星演示教具中的模拟通讯器连接，用以生成并发出所述遥测信息；以及根据所述处理结果生成星务监控数据，并据其对所述遥测信息进行校正。

上述模拟卫星演示系统，所述模拟地面站为移动端APP或智能端控制软件；所述星务主机板通过GeekSat OS运行。

上述模拟卫星演示系统，所述供电装置包括供电电源、电源板以及船型开关，所述电源板上设有输入接口和输出接口，所述输入接口与所述供电电源连接，所述输出接口与所述星务主机板连接，所述船型开关连接于所述输入接口和所述输出接口之间。

上述模拟卫星演示系统，所述检测装置包括温度传感器、摄像头、姿态检测装置、光强度传感器以及原子钟，

所述温度传感器与所述星务主机板连接，用以根据控制信号检测所述卫星在运行中的温度信息；

所述摄像头与所述星务主机板连接，用以根据控制信号采集所述卫星在运行中的图像信息；

所述姿态检测装置与所述星务主机板连接，用以根据控制信号对所述卫星的运行姿态进行检测，并获得所述卫星在运行中的姿态信息。

所述光强度传感器与所述星务主机板连接，用以根据控制信号采集所述卫星在运行中太阳能电池板接收到的光强信息；

所述原子钟与所述星务主机板连接，用以根据控制信号生成所述卫星在运行中的运行时间信息。

上述模拟卫星演示系统，所述星务主机板上还连接有功能扩展口，用以与功能模块连接，通过所述功能模块对所述模拟卫星系统进行功能扩展。

本发明提供的模拟卫星演示教具，具有以下有益效果：

1)通过卫星模拟教具能够模拟卫星在运行时的运行姿态、信息数据的交互、信息采集控制以及信息呈现控制，使教学人员能够清楚的进行演示，使学习人员能够更容易的进行学习；

2)通过各个功能部件的连接关系，清晰、完整的模拟出了卫星的结构特征，使学习人员全面、直观的了解卫星的组成结构，并且能够通过自行动手组装模拟卫星教具加深对卫星的了解；

3)通过显示装置能让人员清楚的了解到卫星所处的工作状态，使人员具有真实感；并且能通过其辅助更直观、清楚的演示并讲解模拟卫星运行状态，使学习人员更容易了解卫星的运行原理。

本发明提供的模拟卫星演示系统，还具有以下有益效果：

1)通过模拟地面站模拟远程遥控卫星，并且根据检测到的星务信息，校正遥测信息，使模拟卫星的运行更为准确，同时进一步提高了模拟卫星的仿真度和智能化程度，使教学人员在演示时，更具有真实感，学习人员更具有带入感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的模拟卫星演示教具的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的顶板和底板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的侧壁板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的承重板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的模拟卫星演示教具的结构框图；

图6为本发明实施例提供的供电装置的结构框图；

图7为本发明实施例提供的按键开关的结构框图；

图8为本发明实施例提供的模拟卫星演示系统的结构框图；

图9为本发明一优选实施例提供的模拟卫星演示系统的结构框图；

图10为本发明再一优选实施例提供的模拟卫星演示系统的结构框图；

图11为本发明再一优选实施例提供的模拟卫星演示系统的结构框图；

图12为本发明再实施例提供的模拟卫星演示系统的电路原理图。

附图标记说明：

1、亚克力板；11、侧壁板；111、卡接槽；12、底板；13、顶板；14、承重板；141、凸起；2、固定机构；21、三维角件；22、铝型材；23、螺纹紧固件；10、星务主机板；20、检测装置；201、温度传感器；202、摄像头；203、姿态检测装置；204、光强度传感器；205、原子钟；30、显示装置；40、报警装置；50、太阳能电池板；60、供电装置；601、供电电源；602、电源板；6021、输入接口；6022、输出接口；603、船型开关；70、按键开关；80、模拟通讯器；90、功能扩展口；3、模拟卫星演示教具；4、模拟地面站。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

图1为本发明实施例提供的模拟卫星演示教具3的结构示意图；图5为本发明实施例提供的模拟卫星演示教具3的结构框图；图12为本发明再实施例提供的模拟卫星演示系统的电路原理图。

本实施例中的模拟卫星演示教具3，包括亚克力板1和固定机构2，亚克力板1固定于固定机构2上，形成封闭式的储物室，亚克力板1上设置有星务主机板10、检测装置20、显示装置30、报警装置40、模拟通讯器80以及太阳能电池板50，星务主机板10分别与检测装置20、显示装置30、报警装置40以及太阳能电池板50连接；模拟通讯器80与星务主机板10连接，用以接收遥测信息；星务主机板10，用以根据遥测信息生成对卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；检测装置20，用以根据控制信号检测获得星务信息；报警装置40，用以根据处理结果发出相应的警报；显示装置30，用以对处理结果进行显示；太阳能电池板50，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动卫星按预设姿态运行。

具体的，控制信号是指能控制模拟卫星按照其进行运动和检测的信号，对应的执行设备可识别该信号，并根据该信号进行相应的动作；控制信号是通过星务主机板10收到遥测信息后转化而来，星务主机板10作为中枢，按照逻辑控制各执行设备进行相应的动作。触发信号是指使显示装置30和报警装置40进入工作状态的信号，其为一脉冲信号，当上述执行设备收到该信号时，即进行报警或者相应的信息显示。星务信息是指通过检测装置20检测获得的模拟卫星运行过程中生成的各项信息，星务信息包括但不限于，运动轨迹是否偏离、设备运行是否正常、温度是否处于正常状态以及太阳能充电板是否正常等；检测到的星务信息需要经过信息过滤、筛选(排除检测装置20收集到的无用的信息)，格式转化等处理，得到一处理结果，并当该处理结果生成时，通过星务主机板10发出显示装置30和报警装置40的触发信号，触发其动作，对该处理结果进行相应的显示和警报。运行状态是指卫星的各个执行设备是否处于正常工作状态以及运动是否在预设的轨迹上。报警装置40可以是蜂鸣报警器，可以是指示灯，也可以是现有技术中的其他报警技术；显示装置30可以是LCD显示，可以是LED液晶显示，也可是现有技术中的其他显示技术；按预定姿态运行是指太阳能电池板50会根据控制信号呈现不同的工作姿态；工作姿态包括太阳能电池板50的展开、闭合、自动追光以及姿态角等状态，通过不同的工作姿态实现对太阳能电池板50的实时充电。

进一步的，所述固定机构2包括三维角件21和铝型材22，所述亚克力板1卡合于所述铝型材22上的凹槽中，所述铝型材22通过螺纹紧固件23与所述三维角件21固定连接。每个铝型材22均包括四个凹槽，将一亚克力板1的四周均卡合于四个铝型材22的凹槽中，再通过螺纹紧固件23将三维角件21和铝型材22固定；在三维角件21的另一个方向还可以再连接四个铝型材22，并在四个铝型材22中间分别卡和对应的四个亚克力板1；最后再在该四个铝型材22上通过螺纹紧固件23连接上三维角件21，在三维角件21之间连接一亚克力板1，即形成了密封的储物室，功能部件均在储物室中。连接可靠，不易松动；使模拟卫星具有一定的密封性质，并且一定程度上保护了各功能部件。

作为本实施例中优选的实施方式，包括模拟环境，用以进行卫星运行环境的模拟；所述模拟环境包括：运行轨道模型、地球模型、空间温度、空间环境太阳模型、以及其他行星模型等。模拟卫星在轨道模型上运动，同时可以通过模拟卫星上的摄像装置对地球模型、空间环境或者其他行星模型等进行拍摄，从而达到信息采集的目的。使模拟卫星教具的运行更具有真实感，便于教学人员的原理解释，让学习人员对卫星的运行原理有更为直观、深入的了解。

本领域的技术人员应当了解，星务主机板10型号为ATmega328P AVR 8位微控制器；时钟频率16MHz，内部含有定时器、2KB的RAM和32KB的Flash；支持SPI、UART和I2C总线；14个数字I/O口和6个模拟I/O口；支持内部和外部中断。

本发明提供的模拟卫星演示教具3，具有以下有益效果：1)通过卫星模拟教具能够模拟卫星在运行时的运行姿态、信息数据的交互、信息采集控制以及信息呈现控制，使教学人员能够清楚的进行演示，使学习人员能够更容易的进行学习；2)通过各个功能部件的连接关系，清晰、完整的模拟出了卫星的结构特征，使学习人员全面、直观的了解卫星的组成结构，并且能够通过自行动手组装模拟卫星教具加深对卫星的了解；3)通过显示装置30能让人员清楚的了解到卫星所处的工作状态，使人员具有真实感；并且能通过其辅助更直观、清楚的演示并讲解模拟卫星运行状态，使学习人员更容易了解卫星的运行原理。

如图2-4所示，为本发明实施例提供的顶板13、底板12、侧壁板11以及承重板14的结构示意图；

本实施例中的模拟卫星演示教具3，包括亚克力板1和固定机构2，亚克力板1固定于固定机构2上，形成封闭式的储物室，亚克力板1上设置有星务主机板10、检测装置20、显示装置30、报警装置40、模拟通讯器80以及太阳能电池板50，星务主机板10分别与检测装置20、显示装置30、报警装置40以及太阳能电池板50连接；模拟通讯器80与星务主机板10连接，用以接收遥测信息；星务主机板10，用以根据遥测信息生成对卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；检测装置20，用以根据控制信号检测获得星务信息；报警装置40，用以根据处理结果发出相应的警报；显示装置30，用以对处理结果进行显示；太阳能电池板50，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动卫星按预设姿态运行。作为本实施例中优选的，亚克力板1包括四个侧壁板11、一个底板12、一个顶板13以及一个承重板14，侧壁板11与底板12、顶板13通过固定机构2围成储物室，侧壁板11呈长方形，其大小结构均一致，底板12和顶板13均呈正方形，侧壁板11的宽度与底板12的边长相等；承重板14三端均具有凸起141，三个侧壁板11上设有与凸起141相匹配的卡接槽111，承重板14的长度与底板12的边长相匹配。首先将星务主机板10安装于承重板14上，将其他功能装置分别安装于四侧壁上(具体位置不作赘述)；然后将承重板14与任意三个侧壁板11卡接匹配，四侧壁以及顶板13、底板12通过固定机构2固定连接，如此形成一个封闭的、稳定的储物室，星务主机板10以及其他功能装置均在储物室中，达到了模拟实际中卫星的隔热的效果，进一步增强了教学以及学习的效果。

图6为本发明实施例提供的供电装置60的结构框图。

本实施例中的模拟卫星演示教具3，包括亚克力板1和固定机构2，亚克力板1固定于固定机构2上，形成封闭式的储物室，亚克力板1上设置有星务主机板10、检测装置20、显示装置30、报警装置40、模拟通讯器80以及太阳能电池板50，星务主机板10分别与检测装置20、显示装置30、报警装置40以及太阳能电池板50连接；模拟通讯器80与星务主机板10连接，用以接收遥测信息；星务主机板10，用以根据遥测信息生成对卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；检测装置20，用以根据控制信号检测获得星务信息；报警装置40，用以根据处理结果发出相应的警报；显示装置30，用以对处理结果进行显示；太阳能电池板50，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动卫星按预设姿态运行。作为本实施例中优选的，所述亚克力板1上还设有供电装置60，用以为所述星务主机板10、所述检测装置20、所述显示装置30以及所述报警装置40提供电能；所述供电装置60包括供电电源601、电源板602以及船型开关603，所述电源板602上设有输入接口6021和输出接口6022，所述输入接口6021与所述供电电源601连接，所述输出接口6022与所述星务主机板10连接，所述船型开关603连接于所述输入接口6021和所述输出接口6022之间。供电电源601用以为模拟卫星教具中的各功能部件(除太阳能电池板50以外)提供运行的电能，通过电源板602和船型开关603的配合实现导通与关闭；当组装完模拟卫星教具后，通过将船型开关603闭合，进入导电状态，实现供电；在不需要演示的时候可将其关闭。如此，保证了供电电源601能够在需要时供电，不需要时停止供电，使模拟卫星教具能长时间使用，并且达到省电的效果。

图7为本发明实施例提供的按键开关70的结构框图。

本实施例中的模拟卫星演示教具3，包括亚克力板1和固定机构2，亚克力板1固定于固定机构2上，形成封闭式的储物室，亚克力板1上设置有星务主机板10、检测装置20、显示装置30、报警装置40、模拟通讯器80以及太阳能电池板50，星务主机板10分别与检测装置20、显示装置30、报警装置40以及太阳能电池板50连接；模拟通讯器80与星务主机板10连接，用以接收遥测信息；星务主机板10，用以根据遥测信息生成对卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；检测装置20，用以根据控制信号检测获得星务信息；报警装置40，用以根据处理结果发出相应的警报；显示装置30，用以对处理结果进行显示；太阳能电池板50，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动卫星按预设姿态运行。作为本实施例中优选的，所述亚克力板1上还设有按键开关70，所述按键开关70与所述星务主机板10连接，用以根据按键次数对所述显示装置30进行显示模式的切换。显示模式分为七种，分别为：卫星原子钟205时间显示；卫星太阳能电池板50展开；卫星太阳能电池板50自动追光；卫星太阳能电池板50闭合；卫星姿态角显示；卫星星内温度显示；卫星供电装置60充电这五种模式。通过按键开关70可进行显示的切换，作为一种优选的实施方式，按一次显示系统当前时间，按两次显示太阳能电池板50展开，按三次显示太阳能电池板50自动追光，按四次显示太阳能电池板50闭合，按五次显示卫星当前的姿态角，按六次显示卫星内的温度，按七次显示卫星的供电装置60的充电情况。通过对星务信息处理结果的分别显示，使教学更清楚，让教学步骤分的更细，学习人员能够充分吸收教学知识。

图8为本发明实施例提供的模拟卫星演示系统的结构框图。

本实施例中的模拟卫星演示系统，包括模拟卫星演示教具3和模拟地面站4，模拟卫星演示教具3包括：星务主机板10、检测装置20、显示装置30、报警装置40、太阳能电池板50、供电装置60、按键开关70以及模拟通讯器80，供电装置60与星务主机板10连接，用以为星务主机板10、检测装置20、显示装置30以及报警装置40提供电能；按键开关70与星务主机板10连接，用以根据按键次数对显示装置30进行显示模式的切换；检测装置20与星务主机板10连接，用以根据控制信号检测获得星务信息；报警装置40与星务主机板10连接，用以根据处理结果发出相应的警报；显示装置30与星务主机板10连接，用以对处理结果进行显示；太阳能电池板50与星务主机板10连接，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动卫星按预设姿态运行；星务主机板10，用以根据遥测信息生成对卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；模拟通讯器80与星务主机板10连接，用以向外界发出处理结果；模拟地面站4与模拟卫星演示教具3中的模拟通讯器80连接，用以生成并发出遥测信息；以及根据处理结果生成星务监控数据，并据其对遥测信息进行校正。模拟卫星教具通过模拟通讯器80和模拟地面站4进行信息交互，达到了在远端进行卫星运行监控的目的，并且当生成的星务监控数据中的运行姿态、运行温度等出现偏差或失效时，在模拟地面站4通过对遥测信息的校准，实现对模拟卫星的自动校准；若判断出偏差或失效但已经无法自动校准，人员可根据该监控数据看出问题出在哪方面，并且对模拟卫星进行相应的维修。使教学或学习人员在碰到此类问题时，可以轻松的找到问题所在，并进行相应的操作；以及提升了智能化和自动校准的能力，让模拟卫星能有较好的运行环境。作为一种优选的实施方式，所述模拟地面站4为移动端APP或智能端控制软件；所述星务主机板10通过GeekSatOS操作系统运行。

本发明提供的模拟卫星演示系统，具有模拟卫星演示教具3的有益效果的同时，还具有以下有益效果：通过模拟地面站4模拟远程遥控卫星，并且根据检测到的星务信息，校正遥测信息，使模拟卫星的运行更为准确，同时进一步提高了模拟卫星的仿真度和智能化程度，使教学人员在演示时，更具有真实感，学习人员更具有带入感。

图9为本发明一优选实施例提供的模拟卫星演示系统的结构框图。

本实施例中的模拟卫星演示系统，包括模拟卫星演示教具3和模拟地面站4，模拟卫星演示教具3包括：星务主机板10、检测装置20、显示装置30、报警装置40、太阳能电池板50、供电装置60、按键开关70以及模拟通讯器80，供电装置60与星务主机板10连接，用以为星务主机板10、检测装置20、显示装置30以及报警装置40提供电能；按键开关70与星务主机板10连接，用以根据按键次数对显示装置30进行显示模式的切换；检测装置20与星务主机板10连接，用以根据控制信号检测获得星务信息；报警装置40与星务主机板10连接，用以根据处理结果发出相应的警报；显示装置30与星务主机板10连接，用以对处理结果进行显示；太阳能电池板50与星务主机板10连接，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动卫星按预设姿态运行；星务主机板10，用以根据遥测信息生成对卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；模拟通讯器80与星务主机板10连接，用以向外界发出处理结果；模拟地面站4与模拟卫星演示教具3中的模拟通讯器80连接，用以生成并发出遥测信息；以及根据处理结果生成星务监控数据，并据其对遥测信息进行校正。作为本实施例中优选的，所述供电装置60包括供电电源601、电源板602以及船型开关603，所述电源板602上设有输入接口6021和输出接口6022，所述输入接口6021与所述供电电源601连接，所述输出接口6022与所述星务主机板10连接，所述船型开关603连接于所述输入接口6021和所述输出接口6022之间。供电电源601用以为模拟卫星教具中的各功能部件(除太阳能电池板50以外)提供运行的电能，通过电源板602和船型开关603的配合实现导通与关闭；当组装完模拟卫星教具后，通过将船型开关603闭合，进入导电状态，实现供电；在不需要演示的时候可将其关闭。如此，保证了供电电源601能够在需要时供电，不需要时停止供电，使模拟卫星教具能长时间使用，并且达到省电的效果。

图10为本发明再一优选实施例提供的模拟卫星演示系统的结构框图。

本实施例中的模拟卫星演示系统，包括模拟卫星演示教具3和模拟地面站4，模拟卫星演示教具3包括：星务主机板10、检测装置20、显示装置30、报警装置40、太阳能电池板50、供电装置60、按键开关70以及模拟通讯器80，供电装置60与星务主机板10连接，用以为星务主机板10、检测装置20、显示装置30以及报警装置40提供电能；按键开关70与星务主机板10连接，用以根据按键次数对显示装置30进行显示模式的切换；检测装置20与星务主机板10连接，用以根据控制信号检测获得星务信息；报警装置40与星务主机板10连接，用以根据处理结果发出相应的警报；显示装置30与星务主机板10连接，用以对处理结果进行显示；太阳能电池板50与星务主机板10连接，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动卫星按预设姿态运行；星务主机板10，用以根据遥测信息生成对卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；模拟通讯器80与星务主机板10连接，用以向外界发出处理结果；模拟地面站4与模拟卫星演示教具3中的模拟通讯器80连接，用以生成并发出遥测信息；以及根据处理结果生成星务监控数据，并据其对遥测信息进行校正。作为本实施例中优选的，所述检测装置20包括温度传感器201、摄像头202、姿态检测装置203、光强度传感器204以及原子钟205，所述温度传感器201与所述星务主机板10连接，用以根据控制信号检测所述卫星在运行中的温度信息；所述摄像头202与所述星务主机板10连接，用以根据控制信号采集所述卫星在运行中的图像信息；所述姿态检测装置203与所述星务主机板10连接，用以根据控制信号对所述卫星的运行姿态进行检测，并获得所述卫星在运行中的姿态信息。所述光强度传感器204与所述星务主机板10连接，用以根据控制信号采集所述卫星在运行中太阳能电池板50接收到的光强信息；所述原子钟205与所述星务主机板10连接，用以根据控制信号生成所述卫星在运行中的运行时间信息。具体的，通过温度传感器201检测到温度信息，并通过模拟地面站4判断是否符合模拟卫星的运行温度，若高于设定的温度值时，通过模拟地面站4予以突出显示(如突出字体，加大字体等)，人员看到后可进行相应调整，控制模拟卫星的运行温度，以免模拟卫星电路烧坏，同时也模拟了卫星的温度数据监控；通过摄像头202采集到图像信息，显示装置30对其予以显示，并传至模拟地面站4予以相应的显示，人员可据其实施对空间未知事物的探索，如拍摄到其他行星模型、未知事物等；通过姿态检测装置203检测模拟卫星的运行姿态，并传送至模拟地面站4，通过其对该运行姿态进行判断，是否符合预设的运行姿态，若不符合，可在模拟地面站4自动对遥测信息进行校正，从而达到校正运行姿态的目的；也可以通过检测到的运动轨迹人员自行进行校正。通过光强传感器检测太阳能电池板50接收的光强信息，并将其传送至模拟地面站4，根据光强信息判断太阳能电池板50是否处于正常工作状态，若不符合，可在模拟地面站4自动对遥测信息进行校正，从而通过调整姿态角度达到校正太阳能电池板50的目的。通过原子钟205测得运行时间，并传送至模拟地面站4，通过该时间人员可判断卫星的总运行时间，从而可定期检修。达到了探索的目的，以及根据温度、运动姿态等进行卫星运行的监控，从而进一步保证了模拟卫星的运行环境；并且落实到各个检测功能模块，进一步提升了模拟卫星的仿真度，和学习人员对卫星知识的了解。

图11为本发明再一优选实施例提供的模拟卫星演示系统的结构框图。

实施例中的模拟卫星演示系统，包括模拟卫星演示教具3和模拟地面站4，模拟卫星演示教具3包括：星务主机板10、检测装置20、显示装置30、报警装置40、太阳能电池板50、供电装置60、按键开关70以及模拟通讯器80，供电装置60与星务主机板10连接，用以为星务主机板10、检测装置20、显示装置30以及报警装置40提供电能；按键开关70与星务主机板10连接，用以根据按键次数对显示装置30进行显示模式的切换；检测装置20与星务主机板10连接，用以根据控制信号检测获得星务信息；报警装置40与星务主机板10连接，用以根据处理结果发出相应的警报；显示装置30与星务主机板10连接，用以对处理结果进行显示；太阳能电池板50与星务主机板10连接，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动卫星按预设姿态运行；星务主机板10，用以根据遥测信息生成对卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；模拟通讯器80与星务主机板10连接，用以向外界发出处理结果；模拟地面站4与模拟卫星演示教具3中的模拟通讯器80连接，用以生成并发出遥测信息；以及根据处理结果生成星务监控数据，并据其对遥测信息进行校正。作为本实施例中优选的，所述星务主机板10上还连接有功能扩展口90，用以与功能模块连接，通过所述功能模块对所述模拟卫星系统进行功能扩展。通过功能扩展口90能锻炼学习人员的发散性思维，学习人员可以在模型卫星基础上进行扩充，通过增加软硬件，实现扩展功能。时模拟卫星具有可拓展性，进一步加强了学习人员对卫星的了解。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种模拟卫星演示教具，其特征在于，包括亚克力板和固定机构，所述亚克力板固定于所述固定机构上，形成封闭式的储物室，所述亚克力板上设置有星务主机板、检测装置、显示装置、报警装置、模拟通讯器以及太阳能电池板，所述星务主机板分别与所述检测装置、所述显示装置、所述报警装置以及所述太阳能电池板连接；

所述模拟通讯器与所述星务主机板连接，用以接收遥测信息；

所述星务主机板，用以根据所述遥测信息生成对所述卫星的控制信号，以及对星务信息进行处理，得到一处理结果；

所述检测装置，用以根据控制信号检测获得所述星务信息；

所述报警装置，用以根据所述处理结果发出相应的警报；

所述显示装置，用以对所述处理结果进行显示；

所述太阳能电池板，用以将太阳能转化为电能，并根据所述控制信号驱动所述卫星按预设姿态运行。

2.根据权利要求1所述的模拟卫星演示教具，其特征在于，所述亚克力板包括四个侧壁板、一个底板、一个顶板以及一个承重板，所述侧壁板与所述底板、所述顶板通过固定机构围成所述储物室，所述侧壁板呈长方形，其大小结构均一致，所述底板和所述顶板均呈正方形，所述侧壁板的宽度与所述底板的边长相等；所述承重板三端均具有凸起，三个所述侧壁板上设有与所述凸起相匹配的卡接槽，所述承重板的长度与所述底板的边长相匹配。

3.根据权利要求1所述的模拟卫星演示教具，其特征在于，所述亚克力板上还设有供电装置，用以为所述星务主机板、所述检测装置、所述显示装置以及所述报警装置提供电能；所述供电装置包括供电电源、电源板以及船型开关，所述电源板上设有输入接口和输出接口，所述输入接口与所述供电电源连接，所述输出接口与所述星务主机板连接，所述船型开关连接于所述输入接口和所述输出接口之间。

4.根据权利要求1所述的模拟卫星演示教具，其特征在于，所述亚克力板上还设有按键开关，所述按键开关与所述星务主机板连接，用以根据按键次数对所述显示装置进行显示模式的切换。

5.根据权利要求1所述的模拟卫星演示教具，其特征在于，所述固定机构包括三维角件和铝型材，所述亚克力板卡合于所述铝型材上的凹槽中，所述铝型材通过螺纹紧固件与所述三维角件固定连接。

6.一种模拟卫星演示系统，其特征在于，包括模拟卫星演示教具和模拟地面站，所述模拟卫星演示教具包括：星务主机板、检测装置、显示装置、报警装置、太阳能电池板、供电装置、按键开关以及模拟通讯器，

所述供电装置与所述星务主机板连接，用以为所述星务主机板、所述检测装置、所述显示装置以及所述报警装置提供电能；

所述按键开关与所述星务主机板连接，用以根据按键次数对所述显示装置进行显示模式的切换；

所述检测装置与所述星务主机板连接，用以根据控制信号检测获得星务信息；

所述报警装置与所述星务主机板连接，用以根据所述处理结果发出相应的警报；

所述显示装置与所述星务主机板连接，用以对所述处理结果进行显示；

所述太阳能电池板与所述星务主机板连接，用以将太阳能转化为电能，并根据控制信号驱动所述卫星按预设姿态运行；

所述星务主机板，用以根据遥测信息生成对所述卫星的控制信号，以及对所述星务信息进行处理，得到一处理结果；

所述模拟通讯器与所述星务主机板连接，用以向外界发出所述处理结果；

所述模拟地面站与所述模拟卫星演示教具中的模拟通讯器连接，用以生成并发出所述遥测信息；以及根据所述处理结果生成星务监控数据，并据其对所述遥测信息进行校正。

7.根据权利要求6所述的模拟卫星演示系统，其特征在于，所述模拟地面站为移动端APP或智能端控制软件；所述星务主机板通过GeekSat OS运行。

8.根据权利要求6所述的模拟卫星演示系统，其特征在于，所述供电装置包括供电电源、电源板以及船型开关，所述电源板上设有输入接口和输出接口，所述输入接口与所述供电电源连接，所述输出接口与所述星务主机板连接，所述船型开关连接于所述输入接口和所述输出接口之间。

9.根据权利要求6所述的模拟卫星演示系统，其特征在于，所述检测装置包括温度传感器、摄像头、姿态检测装置、光强度传感器以及原子钟。

所述温度传感器与所述星务主机板连接，用以根据控制信号检测所述卫星在运行中的温度信息；

所述摄像头与所述星务主机板连接，用以根据控制信号采集所述卫星在运行中的图像信息；

所述姿态检测装置与所述星务主机板连接，用以根据控制信号对所述卫星的运行姿态进行检测，并获得所述卫星在运行中的姿态信息。

所述光强度传感器与所述星务主机板连接，用以根据控制信号采集所述卫星在运行中太阳能电池板接收到的光强信息；

所述原子钟与所述星务主机板连接，用以根据控制信号生成所述卫星在运行中的运行时间信息。

10.根据权利要求6所述的模拟卫星演示系统，其特征在于，所述星务主机板上还连接有功能扩展口，用以与功能模块连接，通过所述功能模块对所述模拟卫星系统进行功能扩展。