微纳卫星平台的制作方法

发明属于航天器，具体地，涉及一种微纳卫星平台。更具体是一种商用微纳卫星平台。

背景技术：

1、伴随商业航天快速发展，卫星互联网、手机直连卫星、商业遥感和导航等领域提出构建低轨大规模商业卫星星座，以满足日益增长的航天应用和服务需求。为实现卫星星座快速部署运营，有必要开发研制周期短、成本低、适应批产且便于一箭多星发射的微纳卫星平台。

2、经现有技术检索，专利文献cn107697317a公开了一种模块化微纳卫星平台，由一组相互配套的可替换的基础部件组成，包括叠层框架、转接架、螺杆以及拉紧板。该方案偏向于卫星平台的机械结构方面便于组装的优势，未涉及卫星平台其它方面的特征。此方案研制模式为定制化方式，研制周期长、成本高，小批量生产，不利于低轨大规模星座的建设运营。

3、专利文献cn109466799a公开了一种模块化微纳卫星平台，包括转接架、底板、外侧板、隔层板、顶板、螺杆、锁紧螺母、中心筒和竖向隔板。该方案侧重于阐述卫星平台机械结构简单的特征，未提及卫星平台其它方面的性能。此方案提供的星箭接口固化，星箭机械接口为标准形式，无法调整，适应性差，发射方式不灵活，难以适应兼容多型运载火箭，不利于低轨星座的快速组网部署。

4、中国发明专利文献cn114759637a公开了适应可扩展微纳卫星平台的总线式的配电架构，包括wire总线、母线电源与配电单元。该方案侧重于卫星平台供配电系统的优势。但是，此方案提供的卫星平台支持的光学和微波类遥感载荷种类有限，各模块具有扩展性差。

5、专利文献cn110550235a公开了微纳卫星平台，包括顶板、底板、侧板、立柱和框体。该方案强调的是卫星平台结构良好的力学性能。但是，此方案采用火工装置解锁，对卫星平台冲击大，动力学环境差。

6、专利文献cn110217409a公开了在轨快速拆装微纳卫星平台结构，包括设备安装板单元、连接杆、扩展卡等。该发明解决的是微纳卫星在轨拆装操作的问题，能实现在轨无工具快速拆装。但是，此方案使用化学推进系统，包含大尺寸的推进贮箱和分布在卫星舱内外的管路，占据极大的空间，导致卫星构型布局复杂。使用时需要加注化学推进剂，进行检漏，防止泄露。

7、专利文献cn102717900a公开了一种适用于低轨卫星星座组网应用的微小卫星平台，此方案定位于空间科学、军民用遥感、通信等领域，平台重量280kg，属于小卫星，并且采用的是传统的“定制”模式，研制周期长，成本高。

8、此方案在星箭连接分离方式上，采用包带连接分离方式；具体地，其采用火工装置解锁，对卫星平台冲击大，动力学环境差；其分离机构只能安装在卫星平台底板；其星箭机械接口为标准形式，无法调整，适应性差。

9、此方案在推进系统方面，包含大尺寸的推进贮箱和分布在卫星舱内外的管路，占据极大的空间，导致卫星构型布局复杂，并且使用时需要加注化学推进剂，进行检漏，防止泄露。

10、此方案在太阳翼方面，采用一维驱动太阳翼，通过太阳翼转动来对日定向，带太阳翼驱动机构，其重量重，驱动机构组成复杂，会降低可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种微纳卫星平台。

2、根据本发明提供的一种微纳卫星平台，包括：结构模块、热控模块、信息模块、供配电模块与姿轨控模块；

3、所述热控模块、所述信息模块、所述供配电模块与所述姿轨控模块，装配在所述结构模块的表面上；所述热控模块、所述信息模块、所述供配电模块与所述姿轨控模块彼此之间通过电气连接；

4、所述结构模块，用于安装布局卫星上的仪器与设备；所述热控模块，用于提供合热环境；所述信息模块，用于信息控制、处理与传输；所述供配电模块，用于为卫星供能；所述姿轨控模块，用于控制卫星的姿态。

5、优选地，所述结构模块，包括舱板；所述舱板包括：侧板、顶板、底板、隔板；所述顶板与所述底板安装在所述隔板两端；多个所述侧板安装在所述隔板的周侧，形成封闭的箱式平台；所述舱板的隔板数量为四块。

6、优选地，所述结构模块，还包括分离机构；

7、所述分离机构，能够安装在所述舱板的侧板的表面，用于对接和分离星箭。

8、优选地，所述热控模块粘贴或喷涂在所述结构模块的表面上。

9、优选地，所述信息模块，包括：综合电子子模块、测控通信子模块与固存数传子模块；

10、所述综合电子子模块电气连接所述测控通信子模块与所述固存数传子模块；所述综合电子子模块装配在所述结构模块的表面上；所述测控通信子模块装配在所述结构模块的表面上；所述固存数传子模块装配在所述结构模块的表面上；

11、所述综合电子子模块，用于处理遥测信息、接收gnss信号；所述测控通信子模块，用于实现星地链路的测轨跟踪和数据的传输；所述固存数传子模块，用于完成卫星有效载荷数据与整星遥测数据存储及下传的任务。

12、优选地，所述供配电模块，包括：电源子模块、太阳电池阵子模块与总体电路子模块；

13、所述总体电路子模块连接所述电源子模块电气与所述太阳电池阵子模块；

14、所述电源子模块装配在所述结构模块的表面上；所述太阳电池阵子模块装配在所述结构模块的表面上；

15、所述总体电路子模块包括：低频电缆网；

16、所述低频电缆网设置在所述结构模块的表面上；所述热控模块、信息模块、供配电模块、姿轨控模块彼此间通过所述低频电缆网电气连接；

17、所述电源子模块，用于为卫星的设备和有效载荷供电；所述太阳电池阵子模块，为可展开的双翼构型，用于对星上设备供电和对蓄电池充电；所述总体电路子模块，用于连接卫星与地面测试设备。

18、优选地，所述太阳电池阵子模块，包括太阳翼；多个所述太阳翼对称设置在所述结构模块的舱板的侧板的表面。

19、优选地，所述姿轨控模块，所述姿轨控模块，包括：测量单机、执行机构；

20、所述测量单机装配在所述结构模块的表面上，经所述低频电缆网电气连接所述执行机构；所述执行机构装配在所述结构模块的表面上；

21、所述测量单机，用于测量卫星姿态与速率；所述执行机构，用于控制卫星姿态。

22、优选地，单个所述太阳翼，包括：基板、压紧释放机构与展开锁定机构；多个所述基板通过所述展开锁定机构连接；多个所述压紧释放机构对应设置在所述基板的表面；当多个所述压紧释放机构连接时，多个所述基板呈折叠状态；当多个所述压紧释放机构分离时，多个所述基板呈展开状态。

23、优选地，还包括：运载火箭整流罩、光学相机、激光通信终端、中心承力筒；

24、所述运载火箭整流罩笼罩整个卫星平台；

25、所述中心承力筒连接所述结构模块；

26、所述光学相机、激光通信终端装配在所述结构模块的外表面。

27、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

28、1、本发明提出的卫星平台定位在卫星互联网、手机直连卫星、商业遥感和导航等领域，用于构建低轨大规模商业卫星星座，平台重量100kg以下，属于微纳卫星。

29、2、本发明提出的卫星平台采用采购加集成的批量研制模式，周期短、成本低。

30、3、本发明提供的星箭连接分离方式为四点式连接分离，并且采用非火工装置解锁，对卫星平台冲击小，动力学环境良好；

31、4、本发明提供的分离机构安装灵活，既能够安装在卫星平台侧板也能够安装在卫星平台底板；本发明提供的星箭机械接口可根据卫星平台尺寸调整，适应性强。

32、5、本发明采用微真空电弧推力器，小型化、轻量化，占据极小的空间，便于卫星构型布局设计，并且无需加注、检漏等复杂操作，即装即用。

33、6、本发明提供的太阳翼采用固定式太阳翼，通过整星姿态控实现对日定向，不带太阳翼驱动机构，重量轻，可靠性高。

34、7、本发明研制模式不同于传统的定制化方式，通过采购商业航天供应商的货架式单机产品进行总装集成，适应组批生产的需求，研制周期短、成本低，有利于低轨大规模星座的建设运营。

35、8、本发明提供的发射方式灵活，适应兼容多型运载火箭，通过调整分离机构在星上的布局位置，既能够正装也能够侧挂在运载火箭上，满足一箭多星或者随主星搭载发射需求，有利于低轨星座的快速组网部署。

36、9、本发明配套的商业航天货架式单机产品，经过多次在轨飞行验证，产品成熟可靠，系统性能稳定；通过采购商业航天供应商的货架式单机产品进行总装集成，适应组批生产的需求，研制周期短、成本低，有利于低轨大规模星座的建设运营。

37、10、本发明支持多种光学和微波类遥感载荷，通过卫星姿态机动可实现左、右侧视对地观测，获取多谱段的卫星遥感影像。

38、11、本发明提供的各个模块具有扩展性，除了配置对地观测的各种遥感载荷之外，还能够搭载激光通信类有效载荷，实现星地、星间高速数据传输。

技术特征：

1.一种微纳卫星平台，其特征在于，包括：结构模块、热控模块、信息模块、供配电模块与姿轨控模块；

2.根据权利要求1所述的微纳卫星平台，其特征在于，所述结构模块，包括舱板；所述舱板包括：侧板、顶板、底板、隔板；所述顶板与所述底板安装在所述隔板两端；多个所述侧板安装在所述隔板的周侧，形成封闭的箱式平台；所述舱板的隔板数量为四块。

3.根据权利要求2所述的微纳卫星平台，其特征在于，所述结构模块，还包括分离机构(105)；

4.根据权利要求2所述的微纳卫星平台，其特征在于，所述热控模块粘贴或喷涂在所述结构模块的表面上。

5.根据权利要求1所述的微纳卫星平台，其特征在于，所述信息模块，包括：综合电子子模块、测控通信子模块与固存数传子模块；

6.根据权利要求2所述的微纳卫星平台，其特征在于，所述供配电模块，包括：电源子模块、太阳电池阵子模块与总体电路子模块；

7.根据权利要求6所述的微纳卫星平台，其特征在于，所述太阳电池阵子模块，包括太阳翼；多个所述太阳翼对称设置在所述结构模块的舱板的侧板的表面。

8.根据权利要求6所述的微纳卫星平台，其特征在于，所述姿轨控模块，所述姿轨控模块，包括：测量单机、执行机构；

9.根据权利要求7所述的微纳卫星平台，其特征在于，单个所述太阳翼，包括：基板(303)、压紧释放机构(304)与展开锁定机构(305)；多个所述基板(303)通过所述展开锁定机构(305)连接；多个所述压紧释放机构(304)对应设置在所述基板(303)的表面；当多个所述压紧释放机构(304)连接时，多个所述基板(303)呈折叠状态；当多个所述压紧释放机构(304)分离时，多个所述基板(303)呈展开状态。

10.根据权利要求1所述的微纳卫星平台，其特征在于，还包括：运载火箭整流罩(6)、光学相机(5)、激光通信终端(8)、中心承力筒(7)；

技术总结
本发明提供了一种微纳卫星平台，包括：结构模块、热控模块、信息模块、供配电模块、姿轨控模块；所述热控模块、所述信息模块、所述供配电模块与所述姿轨控模块，装配在所述结构模块的表面上；所述热控模块、所述信息模块、所述供配电模块与所述姿轨控模块彼此之间通过电气连接；所述结构模块，用于安装布局卫星上的仪器与设备；所述热控模块，用于提供合热环境；所述信息模块，用于信息控制、处理与传输；所述供配电模块，用于为卫星供能；所述姿轨控模块，用于控制卫星的姿态。本发明提供的发射方式灵活，适应兼容多型运载火箭，通过调整分离机构在星上的布局位置，既能够正装也能够侧挂在运载火箭上，有利于低轨星座的快速组网部署。

技术研发人员：马超,曹裕豪,徐书尹,陈晶,胡敏,李彦之,郑鸣轩
受保护的技术使用者：上海卫星工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5