CN110077623A - 太阳观测卫星平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳观测卫星平台，对太阳观测望远镜安装于载荷悬浮板上，与卫星平台振动源隔离；姿态测量、高精度执行器和控制计算机安装于悬浮板上，悬浮板内部实现姿态控制闭环；悬浮板与平台舱之间无线缆连接，采用激光/WIFI通信终端进行信息交互；采用电磁感应线圈对悬浮板上的设备进行供电。本发明可用于太阳、恒星观测等对平台有高稳定度要求的航天任务中，太阳观测望远镜在对日观测过程中，不再受平台舱挠性部件和活动部件的影响，通过载荷悬浮板测量与执行机构的控制闭环，平台稳定度性能大大提升。
Description
技术领域
本发明涉及航天器设计领域，具体是一种太阳观测卫星平台，尤其是涉及一种高性能太阳观测卫星平台。
背景技术
空间太阳观测等天文观测任务对卫星平台稳定度提出了很高的要求，太阳观测卫星运行于太阳同步轨道，太阳望远镜稳定度要求为10-5o/s。而一般卫星受到太阳帆板等挠性部件以及飞轮等运动部件的干扰，无法达到空间科学观测的稳定度要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种太阳观测卫星平台。
根据本发明提供的一种太阳观测卫星平台，包括载荷舱、平台舱，载荷舱内嵌有载荷悬浮板；
载荷悬浮板与平台舱之间无线缆连接，采用激光通信终端和WIFI通信终端完成舱间通信，实现载荷数据的单向传输和工程遥测遥控数据的双通道传输；
太阳观测望远镜安装在载荷悬浮板，太阳观测望远镜的镜头指向太阳方向；
载荷悬浮板上设置有载荷舱高精度姿态测量敏感器、高精度执行器和控制计算机，以实现载荷悬浮安装板内部的姿态控制闭环。
优选地，采用无线充电终端对载荷悬浮板上的仪器设备进行供电，以及为载荷舱内设置的蓄电池组充电。
优选地，所述太阳观测望远镜的镜头在观测时保持对日定向。
优选地，所述载荷舱高精度姿态测量敏感器包括星敏感器、光纤陀螺；
由星敏感器、光线陀螺、高精度执行器和控制计算机共同实现观测稳定。
优选地，所述激光通信终端实现遥感数据的单向传输和工程遥测遥控数据的双向传输。
优选地，所述WIFI通信终端实现低速工程遥测遥控数据的双向传输。
优选地，采用电磁感应线原理，从平台舱向载荷悬浮板进行无线供电。
优选地，挠性部件、活动部件设置在平台舱；所述挠性部件包括太阳翼；所述活动部件包括飞轮。
优选地，平台舱内设置有太阳敏感器、星敏感器、光纤陀螺、相对位置测量装置；
所述太阳敏感器、星敏感器能够测量姿态角度，所述光纤陀螺能够测量姿态角速度，所述相对位置测量装置能够测量平台舱和载荷舱悬浮板的相对位置信息和相对姿态信息，以控制平台舱姿态和平台舱与载荷舱之间的相对位置。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、太阳观测望远镜在对日观测过程中，不再受平台舱挠性部件和活动部件的影响，通过载荷悬浮板测量与执行机构的控制闭环，平台稳定度性能大大提升。
2、由于无线缆连接带来的通信和能源问题，则由激光/WIFI通信终端和电磁感应无线充电终端解决，并使工程遥测遥控通道具备冗余备份。
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为本发明的平台原理图；
图2为本发明实施例中的平台设计图；
图3为本发明的平台示意图。
图中示出：
太阳翼1；第一测控天线2；太阳观测望远镜3；第二测控天线4；数传天线5；第三测控天线6。
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。
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高性能太阳观测卫星平台，其可用于太阳、恒星、黑洞等高性能高精度要求的空间科学任务中，从平台设计角度，为高性能科学观测卫星的总体设计提供解决方案。该平台将太阳观测望远镜安装于载荷悬浮板上，从而与平台干扰源隔离，由激光通信终端、WIFI通信终端完成舱间通信，实现载荷数据的单向传输以及工程遥测遥控数据的双向双出(双备份)。本发明提出了一种高性能太阳观测卫星平台，该平台将太阳观测载荷安装于悬浮板上，与平台高频振动物理隔离。通过激光通信终端、WIFI通信终端、电磁感应线圈等仪器设备实现无线通信和能源传输，为高性能天文观测卫星的平台设计提供参考。
根据本发明提供的一种太阳观测卫星平台，包括载荷舱、平台舱，载荷舱内嵌有载荷悬浮板；
载荷悬浮板与平台舱之间无线缆连接，采用激光通信终端和WIFI通信终端完成舱间通信，实现载荷数据的单向传输和工程遥测遥控数据的双通道传输；
太阳观测望远镜安装在载荷悬浮板，与卫星平台振动源隔离，太阳观测望远镜的镜头指向太阳方向；
载荷悬浮板上设置有载荷舱高精度姿态测量敏感器、高精度执行器和控制计算机，以实现载荷悬浮安装板内部的姿态控制闭环。
具体地，采用无线充电终端对载荷悬浮板上的仪器设备进行供电，以及在能量富裕时为载荷舱内设置的蓄电池组充电。
具体地，所述太阳观测望远镜的镜头在观测时保持对日定向。
具体地，所述载荷舱高精度姿态测量敏感器包括星敏感器、光纤陀螺；由星敏感器、光线陀螺、高精度执行器和控制计算机共同实现观测稳定。优选地，高性能观测稳定度由载荷悬浮安装板控制系统独立完成，具体包括高精度星敏感器、高精度光纤陀螺、高精度执行器。
具体地，所述激光通信终端实现遥感数据的单向传输和工程遥测遥控数据的双向传输。
具体地，所述WIFI通信终端实现低速工程遥测遥控数据的双向传输。
具体地，采用电磁感应线原理，从平台舱向载荷悬浮板进行无线供电。
具体地，挠性部件、活动部件设置在平台舱；所述挠性部件包括太阳翼；所述活动部件包括飞轮。所述绕性部件不并限定于只包括太阳翼，还可以包括其它部件能够达到同样功能效果的部件；所述活动部件不并限定于只包括飞轮，还可以包括其它部件能够达到同样功能效果的部件；
具体地，平台舱内设置有太阳敏感器、星敏感器、光纤陀螺、相对位置测量装置；所述太阳敏感器、星敏感器能够测量姿态角度，所述光纤陀螺能够测量姿态角速度，所述相对位置测量装置能够测量平台舱和载荷舱悬浮板的相对位置信息和相对姿态信息，以控制平台舱姿态和平台舱与载荷舱之间的相对位置。
在具体实施过程中，太阳观测卫星运行于太阳同步轨道，太阳望远镜稳定度要求为10-5o/s。为达到上述高性能要求，将载荷悬浮板内嵌于平台舱内部，与平台舱物理隔离(无线缆连接)。如图1、图2、图3所示，平台结构采用四边形箱板结构设计，载荷舱的下部设置载荷舱底板，载荷悬浮板上配置高精度星敏感器、高精度光纤陀螺、基于磁浮的高精度执行器，挠性部件如太阳翼、活动部件如飞轮均安装于平台舱。GNC分系统在高性能太阳观测模式下，采用载荷悬浮板上的星敏+光纤陀螺+高精度执行器进行闭环控制，姿态控制算法应用软件由星上计算机实现。通信分系统除对地通信部分外，采用激光和WIFI无线通信终端，实现1Gbps以上的单向遥感数据传输，以及2～8kbps的双向遥测遥控数据传输。供配电采用双固定翼设计，在高性能观测状态下，由无线能源传输模块在光照期为载荷舱设备供电及蓄电池组充电。相对位置测量装置用于测量两舱相对位置，从而解算得到平台舱相对载荷舱悬浮板的相对位置信息和相对姿态信息，用于平台舱姿态随动控制和两舱相对位置控制；星敏/太敏测量姿态角，陀螺测量姿态角速度，这三个单机用于作为平台舱姿态测量敏感器，和相对位置测量是备份的关系,并且在两舱锁紧的状态下，作为整星姿态敏感器。
综上所述，本发明可用于太阳观测、恒星观测等有高性能需求的航天任务中。采用无线缆隔离安装，确保太阳观测载荷不受平台舱挠性部件和活动部件的影响，通过载荷悬浮板上携带的测量机构与执行机构的控制闭环，使平台稳定度大大提升。由无线缆连接带来的通信和能源问题，则由激光/WIFI通信终端和电磁感应无线充电终端进行解决，工程遥测遥控通道具备冗余备份功能。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (9)
1.一种太阳观测卫星平台，其特征在于，包括载荷舱、平台舱，载荷舱内嵌有载荷悬浮板；
载荷悬浮板与平台舱之间无线缆连接，采用激光通信终端和WIFI通信终端完成舱间通信，实现载荷数据的单向传输和工程遥测遥控数据的双通道传输；
太阳观测望远镜安装在载荷悬浮板，太阳观测望远镜的镜头指向太阳方向；
载荷悬浮板上设置有载荷舱高精度姿态测量敏感器、高精度执行器和控制计算机，以实现载荷悬浮安装板内部的姿态控制闭环。
2.根据权利要求1所述的太阳观测卫星平台，其特征在于，采用无线充电终端对载荷悬浮板上的仪器设备进行供电，以及为载荷舱内设置的蓄电池组充电。
3.根据权利要求1所述的太阳观测卫星平台，其特征在于，所述太阳观测望远镜的镜头在观测时保持对日定向。
4.根据权利要求1所述的太阳观测卫星平台，其特征在于，所述载荷舱高精度姿态测量敏感器包括星敏感器、光纤陀螺；
由星敏感器、光线陀螺、高精度执行器和控制计算机共同实现观测稳定。
5.根据权利要求1所述的太阳观测卫星平台，其特征在于，所述激光通信终端实现遥感数据的单向传输和工程遥测遥控数据的双向传输。
6.根据权利要求1所述的太阳观测卫星平台，其特征在于，所述WIFI通信终端实现低速工程遥测遥控数据的双向传输。
7.根据权利要求1所述的太阳观测卫星平台，其特征在于，采用电磁感应线原理，从平台舱向载荷悬浮板进行无线供电。
8.根据权利要求1所述的太阳观测卫星平台，其特征在于，挠性部件、活动部件设置在平台舱；
所述挠性部件包括太阳翼；所述活动部件包括飞轮。
9.根据权利要求1所述的太阳观测卫星平台，其特征在于，平台舱内设置有太阳敏感器、星敏感器、光纤陀螺、相对位置测量装置；
所述太阳敏感器、星敏感器能够测量姿态角度，所述光纤陀螺能够测量姿态角速度，所述相对位置测量装置能够测量平台舱和载荷舱悬浮板的相对位置信息和相对姿态信息，以控制平台舱姿态和平台舱与载荷舱之间的相对位置。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110861788A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-03-06 | 上海卫星工程研究所 | 基于磁浮控制的高精高稳对地遥感微小卫星平台 |
| CN111252268A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-09 | 上海卫星工程研究所 | 基于电浮控制的高指向精度高稳定度卫星平台 |
| CN111332501A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-26 | 上海航天控制技术研究所 | 一种卫星姿态控制系统的多控制多基准的设计方法 |
| CN111762340A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-13 | 中国人民解放军63921部队 | 一种模块化航天器平台 |
| CN113120256A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 北京九天微星科技发展有限公司 | 一种具有扁平式结构的低轨卫星 |
| CN115196047A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-18 | 航天行云科技有限公司 | 基于一箭双星并联发射方式的卫星固定结构及其安装系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106364699A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-02-01 | 上海卫星工程研究所 | 主从式非接触双超卫星地面原理验证系统 |
| CN106467175A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-03-01 | 上海卫星工程研究所 | 双五自由度气浮主从式非接触双超卫星地面原理验证系统 |
| CN107792405A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-13 | 上海卫星工程研究所 | 对日惯性定向的主从非接触双超卫星平台 |
| US20190023424A1 (en) * | 2017-07-21 | 2019-01-24 | The Aerospace Corporation | Interlocking, reconfigurable, reconstitutable, reformable cell-based space system |
-
2019
- 2019-03-27 CN CN201910239981.8A patent/CN110077623A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106364699A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-02-01 | 上海卫星工程研究所 | 主从式非接触双超卫星地面原理验证系统 |
| CN106467175A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-03-01 | 上海卫星工程研究所 | 双五自由度气浮主从式非接触双超卫星地面原理验证系统 |
| US20190023424A1 (en) * | 2017-07-21 | 2019-01-24 | The Aerospace Corporation | Interlocking, reconfigurable, reconstitutable, reformable cell-based space system |
| CN107792405A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-13 | 上海卫星工程研究所 | 对日惯性定向的主从非接触双超卫星平台 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110861788A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-03-06 | 上海卫星工程研究所 | 基于磁浮控制的高精高稳对地遥感微小卫星平台 |
| CN113120256A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 北京九天微星科技发展有限公司 | 一种具有扁平式结构的低轨卫星 |
| CN111252268A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-09 | 上海卫星工程研究所 | 基于电浮控制的高指向精度高稳定度卫星平台 |
| CN111332501A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-26 | 上海航天控制技术研究所 | 一种卫星姿态控制系统的多控制多基准的设计方法 |
| CN111332501B (zh) * | 2020-02-26 | 2021-08-10 | 上海航天控制技术研究所 | 一种卫星姿态控制系统的多控制多基准的设计方法 |
| CN111762340A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-13 | 中国人民解放军63921部队 | 一种模块化航天器平台 |
| CN111762340B (zh) * | 2020-07-01 | 2023-09-01 | 中国人民解放军63921部队 | 一种模块化航天器平台 |
| CN115196047A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-18 | 航天行云科技有限公司 | 基于一箭双星并联发射方式的卫星固定结构及其安装系统 |
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