CN111874271B - 适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置，包括：有效载荷(1)、恒星敏感器(2)、卫星平台(3)以及连接解锁部件；所述有效载荷(1)安装在卫星平台(3)上；所述连接解锁部件设置在恒星敏感器(2)与卫星平台(3)之间；所述的恒星敏感器(2)与有效载荷(1)连接的同时通过连接解锁部件与卫星平台(3)连接。本发明中，有效载荷可自行设计结构，不需要考虑星敏感器安装点的大小、刚度、强度要求。本发明中，恒星敏感器可布置在性能最优的位置，不需要考虑有效载荷内部设计的制约。

Description

适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置

技术领域

本发明涉及恒星敏感器连接技术领域，具体地，涉及一种适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置，尤其涉及一种卫星发射时恒星敏感器的连接形式与卫星在轨道运行时恒星敏感器的连接形式。

背景技术

恒星敏感器是通过观测恒星获得自身姿态的器件，卫星有效载荷通过恒星敏感器的姿态数据确定方向。光学相机、红外相机等有效载荷的指向精度高低在很大程度决定了卫星性能好坏。传统卫星的恒星敏感器直接安装在卫星平台上，而卫星平台受空间太阳光照等影响会产生一定变形，使有效载荷与恒星敏感器相对位置发生改变，导致有效载荷获得的姿态数据包含了平台变形引起的误差，从而降低了有效载荷的指向精度。高精度卫星将恒星敏感器直接安装在有效载荷上。为了确保卫星发射过程中的振动不会破坏恒星敏感器，恒星敏感器的连接点需要提供足够的连接刚度和连接强度。然而，恒星敏感器大面积、高刚度、高强度的安装点需求给载荷的设计带来了很多制约因素，也浪费了很多重量资源。

专利文献CNCN104908979A公开了一种柔性太阳翼压紧释放装置，太阳翼通过压紧释放装置与平台连接，太阳翼在轨展开前,压紧释放装置主动运动释放,解除太阳翼与平台之间的固定约束,使得太阳翼能在展开机构的驱动下顺利展开。另外，太阳翼与卫星平台之间采用多个支撑点提供支撑力,结构具有较高的承载能力。该专利并未提供一种恒星敏感器与卫星平台、有效载荷的连接形式。

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适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置。

根据本发明提供的一种适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置，其特征在于，包括：有效载荷1、恒星敏感器2、卫星平台3以及连接解锁部件；所述有效载荷1安装在卫星平台3上；所述连接解锁部件设置在恒星敏感器2与卫星平台3之间；所述的恒星敏感器2与有效载荷1连接的同时通过连接解锁部件与卫星平台3连接。

优选地，所述恒星敏感器2包括：恒星敏感器连接点(201)；所述恒星敏感器连接点201设置于有效载荷1上，恒星敏感器连接点201无附加刚度、强度要求，可以直接在有效载荷1表面设置。

优选地，所述连接解锁部件包括：连接解锁连接点。

优选地，所述连接解锁连接点的数量为两个。

优选地，所述连接解锁连接点包括：第一连接解锁连接点202、第二连接解锁连接点203；所述第一连接解锁连接点202与恒星敏感器2连接。

优选地，所述卫星平台3包括：卫星平台安装点301；所述第二连接解锁连接点203与卫星平台安装点301相连接。

优选地，所述卫星平台安装点301的数量为一个或者多个；所述多个卫星平台安装点301与连接解锁部件相连；所述卫星平台安装点301的刚度高于设定阈值；所述卫星平台安装点301的强度高于设定阈值。

优选地，在卫星发射时，所述恒星敏感器2通过多个卫星平台安装点301分别与卫星平台3、有效载荷1进行连接；

优选地，当卫星在轨工作时，所述恒星敏感器2通过连接解锁部件解除与卫星平台3的连接，使恒星敏感器2只与有效载荷1连接。

所述的有效载荷1连接的对象包含但不局限于恒星敏感器2，可以是其他设备，其他设备在轨工作时只能与有效载荷1连接，但只连接有效载荷1无法承受卫星发射过程中的振动，分别连接有效载荷1与卫星平台3后可以承受卫星发射过程中的振动。

优选地，解除恒星敏感器2与卫星平台3连接的方式采用以下任一种：-火工切割器；-分离螺母；-爆炸螺栓；以及其它连接解锁机构，其特点是连接时能提供足够的连接刚度和连接强度，确保恒星敏感器2能克服发射时的振动，进入轨道后连接可以解除。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明中，有效载荷可自行设计结构，不需要考虑星敏感器安装点的大小、刚度、强度要求。

2、本发明中，恒星敏感器可布置在性能最优的位置，不需要考虑有效载荷内部设计的制约。

3、本发明中，恒星敏感器与有效载荷的相对位置不受平台变形影响，提高有效载荷利用恒星敏感器进行姿态确定的精度。

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为本发明实施例中的有效载荷示意图。

图2为本发明实施例中的恒星敏感器示意图。

图3为本发明实施例中的卫星平台示意图。

图4为本发明实施例中，发射时卫星平台、有效载荷、恒星敏感器连接状态的示意图。

图5为本发明实施例中，在轨工作时，恒星敏感器和卫星平台分离状态的示意图。

图中：

有效载荷1 第二连接解锁连接点203

恒星敏感器2 卫星平台3

恒星敏感器连接点201 卫星平台安装点301

第一连接解锁连接点202

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。

如图1-5所示，根据本发明提供的一种适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置，其特征在于，包括：有效载荷1、恒星敏感器2、卫星平台3以及连接解锁部件；所述有效载荷1安装在卫星平台3上；所述连接解锁部件设置在恒星敏感器2与卫星平台3之间；所述的恒星敏感器2与有效载荷1连接的同时通过连接解锁部件与卫星平台3连接。

为了消除平台变形对有效载荷指向精度的影响，同时保证恒星敏感器在卫星发射时连接结构的强度和刚度，另外也解除恒星敏感器大面积、高刚度、高强度的安装点需求对载荷设计的制约，本发明提供了一种恒星敏感器与卫星平台、有效载荷的连接形式。

优选地，所述恒星敏感器2包括：恒星敏感器连接点(201)；所述恒星敏感器连接点(201)设置于有效载荷1上，恒星敏感器连接点(201)无附加刚度、强度要求，可以直接在有效载荷1表面设置。

优选地，所述连接解锁部件包括：连接解锁连接点。

优选地，所述连接解锁连接点的数量为两个。

优选地，所述连接解锁连接点包括：第一连接解锁连接点(202)、第二连接解锁连接点(203)；所述第一连接解锁连接点(202)与恒星敏感器2连接。

优选地，所述卫星平台3包括：卫星平台安装点(301)；所述第二连接解锁连接点(203)与卫星平台安装点(301)相连接。

优选地，所述卫星平台安装点(301)的数量为一个或者多个；所述多个卫星平台安装点(301)与连接解锁部件相连；所述卫星平台安装点(301)的刚度高于设定阈值；所述卫星平台安装点(301)的强度高于设定阈值。

优选地，在卫星发射时，所述恒星敏感器2通过多个卫星平台安装点(301)分别与卫星平台3、有效载荷1进行连接；

优选地，当卫星在轨工作时，所述恒星敏感器2通过连接解锁部件解除与卫星平台3的连接，使恒星敏感器2只与有效载荷1连接。

所述的有效载荷1连接的对象包含但不局限于恒星敏感器2，可以是其他设备，其他设备在轨工作时只能与有效载荷1连接，但只连接有效载荷1无法承受卫星发射过程中的振动，分别连接有效载荷1与卫星平台3后可以承受卫星发射过程中的振动。

优选地，解除恒星敏感器2与卫星平台3连接的方式采用以下任一种：-火工切割器；-分离螺母；-爆炸螺栓；以及其它连接解锁机构，其特点是连接时能提供足够的连接刚度和连接强度，确保恒星敏感器2能克服发射时的振动，进入轨道后连接可以解除。

具体地，在一个实施例中，一种恒星敏感器与卫星平台、有效载荷的连接形式，包括：有效载荷、恒星敏感器、卫星平台和连接解锁装置；所述的有效载荷安装在卫星平台上，在有效载荷上设置恒星敏感器简易连接点，该连接点无附加刚度、强度要求，可以直接在有效载荷表面设置，所述的连接解锁装置一端与恒星敏感器连接，一端与卫星平台高刚度、高强度的安装点连接，所述的恒星敏感器设置有两个连接点，第一连接点与有效载荷连接，连接点2通过连接解锁装置与卫星平台多点连接。

优选地，在卫星发射时，连接解锁装置锁定，恒星敏感器主要由卫星平台安装点来承受振动。以保证卫星发射过程中的振动不会破坏恒星敏感器。

优选地，在卫星入轨后，连接解锁装置进行解锁，恒星敏感器与卫星平台之间的连接取消，恒星敏感器只与有效载荷连接。以避免有效载荷通过恒星敏感器获得的姿态数据包含平台变形引起的误差，从而提高有效载荷的指向精度。

本发明提供的一种保证卫星发射时恒星敏感器连接点高强度、高刚度，同时提高卫星入轨后利用该恒星敏感器确定姿态的有效载荷的指向精度的恒星敏感器连接方式，其采用分离解锁装置保证卫星发射段恒星敏感器的高强度、高刚度连接，保证卫星入轨后恒星敏感器与卫星平台分离，不受平台变形影响，恒星敏感器与有效载荷直接进行连接，提高有效载荷的指向精度。

具体地，在一个实施例中，在图1中，有效载荷在恒星敏感器安装的位置设置第一连接点，第一连接点可以是螺纹孔、通孔等接口形式，接口可以内嵌在有效载荷结构上，也可以在附件上设置接口，附件通过胶结等形式连接在有效载荷结构上。

在图2中，恒星敏感器设置了第二接口、第三接口，第二接口与图1中有效载荷的第一接口连接，第三接口与图3中的第四接口连接，恒星敏感器连接点3处的结构要有足够的刚度与强度，发射振动时，连点不发生破坏。

在图3中，卫星平台刚度设置第二连接点，由于卫星平台主要功能之一就是提供高刚度、高强度支撑，只要在恒星敏感器安装的位置设置连接点即可，连接点可以是螺纹孔、通孔等接口形式。

在图4中，恒星敏感器与卫星平台通过连接解锁装置连接在一起，连接解锁装置提供连接的刚度和强度。

在图5中，连接解锁装置解锁，恒星敏感器与卫星平台分离，恒星敏感器只与有效载荷连接。

本发明中，有效载荷可自行设计结构，不需要考虑星敏感器安装点的大小、刚度、强度要求；本发明中，恒星敏感器可布置在性能最优的位置，不需要考虑有效载荷内部设计的制约；本发明中，恒星敏感器与有效载荷的相对位置不受平台变形影响，提高有效载荷利用恒星敏感器进行姿态确定的精度。

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。

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)

1.一种适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置，其特征在于，包括：有效载荷（1）、恒星敏感器（2）、卫星平台（3）以及连接解锁部件；

所述有效载荷（1）安装在卫星平台（3）上；

所述连接解锁部件设置在恒星敏感器（2）与卫星平台（3）之间；

所述的恒星敏感器（2）与有效载荷（1）连接的同时通过连接解锁部件与卫星平台（3）连接；

所述恒星敏感器（2）包括：恒星敏感器连接点（201）；

所述恒星敏感器连接点（201）设置于有效载荷（1）上；

所述连接解锁部件包括：连接解锁连接点；

所述连接解锁连接点的数量为两个；

所述连接解锁连接点包括：第一连接解锁连接点（202）、第二连接解锁连接点（203）；

所述第一连接解锁连接点（202）与恒星敏感器（2）连接；

所述卫星平台（3）包括：卫星平台安装点（301）；

所述第二连接解锁连接点（203）与卫星平台安装点（301）相连接；

当卫星在轨工作时，所述恒星敏感器（2）通过连接解锁部件解除与卫星平台（3）的连接，使恒星敏感器（2）只与有效载荷（1）连接。

2.根据权利要求1所述的适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置，其特征在于，所述卫星平台安装点（301）的数量为一个或者多个；

所述多个卫星平台安装点（301）与连接解锁部件相连；

所述卫星平台安装点（301）的刚度高于设定阈值；

所述卫星平台安装点（301）的强度高于设定阈值。

3.根据权利要求1所述的适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置，其特征在于，在卫星发射时，所述恒星敏感器（2）通过多个卫星平台安装点（301）分别与卫星平台（3）、有效载荷（1）进行连接。

4.根据权利要求1所述的适用于恒星敏感器与卫星平台或者有效载荷的连接装置，其特征在于，解除恒星敏感器（2）与卫星平台（3）连接的方式采用以下任一种：

-火工切割器；

-分离螺母；

-爆炸螺栓。

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