CN111409862B - 卫星的载荷与星敏感器的安装结构及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种卫星的载荷与星敏感器的安装结构及方法，包括卫星结构(1)、平面折叠收拢天线载荷(2)、安装横梁组件(3)以及星敏感器(4)，所述卫星结构(1)连接平面折叠收拢天线载荷(2)和安装横梁组件(3)，安装横梁组件(3)上安装星敏感器(4)。本发明解决了平面折叠收拢天线载荷和多个星敏感器之间的高精度指向变化角秒级精度要求的问题，具备结构简单、载荷和星敏感器间指向精度高等有益效果。

Description

卫星的载荷与星敏感器的安装结构及方法
技术领域
本发明涉及高精度遥感卫星领域，具体地，涉及一种卫星的载荷与星敏感器的安装结构及方法。
背景技术
高精度的遥感卫星为了保证载荷的成像质量，对载荷和多个星敏感器间在轨环境下的指向变化提出了角秒级的精度要求。平面折叠收拢天线载荷是一种发射时折叠收拢，在轨时解锁展开使得天线阵面成一个平面的一种载荷，这种载荷安装点多，安装点之间的距离远，例如公开号为CN106450649A的专利文献公开了一种H构型星载天线可展机构，包括对称设置在卫星平台两侧的平面天线构件和展开机构，平面天线构件包括左翼平面天线和右翼平面天线，展开机构包括左翼展开机构和右翼展开机构；其中一组左翼展开机构包括Y型斜撑式支撑桁架、驱动机构和从动撑杆，在收拢状态下，所述左翼平面天线压紧收拢于所述的卫星平台的侧面；在展开状态下，所述左翼平面天线展开于所述的卫星平台的上端。本发明利用支撑桁架提高平面天线的收拢基频，有效解决“H”构型平面类天线在收拢状态下因悬臂过长而造成天线基频过低的问题和实现了卫星平台的通用化，且仅在局部增加了杆件。这种天线可展机构安装点多，安装点之间的距离远，多个星敏感器的布局在什么位置才能保证载荷和星敏感器间在轨环境下的高精度指向变化要求是个难点。
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卫星的载荷与星敏感器的安装结构及方法。
根据本发明的一个方面，提供一种卫星的载荷与星敏感器的安装结构，包括卫星结构、平面折叠收拢天线载荷、安装横梁组件以及星敏感器，所述卫星结构连接平面折叠收拢天线载荷和安装横梁组件，安装横梁组件上安装星敏感器。
优选地，所述卫星结构包括碳纤维桁架、蜂窝板，其中，碳纤维桁架作为主体框架结构，蜂窝板作为单机安装结构通过紧固件安装至碳纤维桁架上。
优选地，所述蜂窝板为蜂窝夹层板。
优选地，所述平面折叠收拢天线载荷为两翼构型，并通过爆炸螺栓压紧释放机构安装在卫星结构上；
所述平面折叠收拢天线载荷通过紧固件安装在卫星结构的桁架顶部和侧部；
所述平面折叠收拢天线载荷展开时通过展开机构对展开的两翼进行支撑。
优选地，所述安装横梁组件为碳纤维安装横梁组件，能够安装星敏感器；
所述安装横梁组件通过紧固件安装在卫星结构的桁架顶部。
优选地，所述多个星敏感器安装在安装横梁组件的一根横梁上。
根据本发明的一个方面，提供一种卫星的载荷与星敏感器的安装方法，包括如下步骤：
步骤1：将碳纤维桁架和蜂窝板通过紧固件连接组装成碳纤维桁架与蜂窝板混合的卫星结构；
步骤2：将平面折叠收拢天线载荷通过紧固件安装在卫星结构的桁架顶部和侧部位置；
步骤3：将多个星敏感器采用紧固件安装在安装横梁组件的一根横梁上；
步骤4：将安装有星敏感器的安装横梁组件通过紧固件安装在卫星结构的桁架顶部位置。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明具有结构简单，平面折叠收拢天线载荷和星敏感器间指向精度高等优点；利用碳纤维桁架与蜂窝板混合卫星结构的高刚度、热尺寸稳定性能好作为平面折叠收拢天线载荷与星敏感器的安装结构，将平面折叠收拢天线载荷安装在卫星结构的桁架顶部，并根据载荷发射时收拢，在轨时展开的特点，将多个星敏感器安装在碳纤维星敏感器安装横梁组件的一个横梁上，再将碳纤维星敏感器安装横梁组件通过紧固件安装在卫星结构的桁架顶部位置，这种布局方法能够保证平面折叠收拢天线载荷和星敏感器在轨温度环境下的高精度指向保持能力，使平面折叠收拢天线载荷和星敏感器间在轨环境下的指向变化达到角秒级的精度指标要求。
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为本发明平面折叠收拢天线载荷收拢状态的结构示意图。
图2为本发明的分解结构示意图。
图3为本发明平面折叠收拢天线载荷展开状态的结构示意图。
图中示出：
1-卫星结构 3-安装横梁组件
2-平面折叠收拢天线载荷 4-星敏感器
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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。
本发明解决了平面折叠收拢天线载荷和多个星敏感器之间的高精度指向变化角秒级精度要求的问题，具备结构简单、载荷和星敏感器间指向精度高等有益效果。
根据本发明的一个方面，提供一种卫星的载荷与星敏感器的安装结构，包括卫星结构1、平面折叠收拢天线载荷2、安装横梁组件3以及星敏感器4，所述卫星结构1连接平面折叠收拢天线载荷2和安装横梁组件3，安装横梁组件3上安装星敏感器4。所述卫星结构1包括碳纤维桁架、蜂窝板，其中，碳纤维桁架作为主体框架结构，蜂窝板作为单机安装结构通过紧固件安装至碳纤维桁架上。所述蜂窝板为蜂窝夹层板。所述平面折叠收拢天线载荷2为两翼构型，并通过爆炸螺栓压紧释放机构安装在卫星结构1上；所述平面折叠收拢天线载荷2通过紧固件安装在卫星结构1的桁架顶部和侧部；所述平面折叠收拢天线载荷2展开时通过展开机构对展开的两翼进行支撑。所述安装横梁组件3为碳纤维安装横梁组件，能够安装星敏感器4；所述安装横梁组件3通过紧固件安装在卫星结构1的桁架顶部。所述多个星敏感器4安装在安装横梁组件3的一根横梁上。
星敏感器安装点与平面折叠收拢天线载荷之间没有严格的位置关系，平面折叠收拢天线载荷主要安装点在卫星结构的桁架的顶部位置，另外有两个展开机构的安装点在卫星结构的桁架的下部，下部的点对平面折叠收拢天线载荷的热变形几乎无影响，所以把多个星敏感器安装在安装横梁组件的一根横梁上，再将安装横梁组件安装在卫星结构的桁架的顶部位置就能保证天线和星敏感器在轨温度环境下的高精度指向保持能力。
星敏感器的安装点所在安装面的位置会随着轨道而发生变化。安装面的位置通常不会分散得太远，一般在长度为1米，圆周为300毫米左右的空间内；星敏感器安装点之间的空间距离通常在300毫米内，这个也随轨道和安装点附近的其他部件的遮挡情况，会适当调整。
根据本发明的一个方面，提供一种卫星的载荷与星敏感器的安装方法，尤其是关于所述卫星的载荷与星敏感器的安装结构的一种卫星的载荷与星敏感器的安装方法，包括如下步骤：
步骤1：将碳纤维桁架和蜂窝板通过紧固件连接组装成碳纤维桁架与蜂窝板混合的卫星结构1；
步骤2：将平面折叠收拢天线载荷2通过紧固件安装在卫星结构1的桁架顶部和侧部位置；
步骤3：将多个星敏感器4采用紧固件安装在安装横梁组件3的一根横梁上；
步骤4：将安装有星敏感器4的安装横梁组件3通过紧固件安装在卫星结构1的桁架顶部位置。
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化或修改，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 (4)

1.一种卫星的载荷与星敏感器的安装结构，其特征在于，包括卫星结构（1）、平面折叠收拢天线载荷（2）、安装横梁组件（3）以及星敏感器（4），所述卫星结构（1）连接平面折叠收拢天线载荷（2）和安装横梁组件（3），安装横梁组件（3）上安装星敏感器（4）；
所述卫星结构（1）包括碳纤维桁架、蜂窝板，其中，碳纤维桁架作为主体框架结构，蜂窝板作为单机安装结构通过紧固件安装至碳纤维桁架上；
所述安装横梁组件（3）为碳纤维安装横梁组件，能够安装星敏感器（4）；
所述安装横梁组件（3）通过紧固件安装在卫星结构（1）的桁架顶部；
所述平面折叠收拢天线载荷（2）通过紧固件安装在卫星结构（1）的桁架顶部和侧部；
所述星敏感器（4）安装在安装横梁组件（3）的一根横梁上。
2.根据权利要求1所述的卫星的载荷与星敏感器的安装结构，其特征在于，所述蜂窝板为蜂窝夹层板。
3.根据权利要求1所述的卫星的载荷与星敏感器的安装结构，其特征在于，所述平面折叠收拢天线载荷（2）为两翼构型，并通过爆炸螺栓压紧释放机构安装在卫星结构（1）上；
所述平面折叠收拢天线载荷（2）展开时通过展开机构对展开的两翼进行支撑。
4.一种卫星的载荷与星敏感器的安装方法，其特征在于，基于权利要求1所述的一种卫星的载荷与星敏感器的安装结构，包括如下步骤：
步骤1：将碳纤维桁架和蜂窝板通过紧固件连接组装成碳纤维桁架与蜂窝板混合的卫星结构（1）；
步骤2：将平面折叠收拢天线载荷（2）通过紧固件安装在卫星结构（1）的桁架顶部和侧部位置；
步骤3：将多个星敏感器（4）采用紧固件安装在安装横梁组件（3）的一根横梁上；
步骤4：将安装有星敏感器（4）的安装横梁组件（3）通过紧固件安装在卫星结构（1）的桁架顶部位置。
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