本發(fā)明涉及一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，屬于衛(wèi)星平臺研制領域。

背景技術：

1、光學遙感衛(wèi)星大規(guī)模的應用直接推動了光學遙感衛(wèi)星星座的建設。傳統(tǒng)的光學遙感衛(wèi)星平臺采用分艙結構結合分系統(tǒng)的設計建造模式，各分系統(tǒng)由不同的單機設備或功能模塊組成。這種設計的優(yōu)點是衛(wèi)星平臺通用性強，針對不同的任務需求，衛(wèi)星平臺只做少量適應性修改即可，可以縮短衛(wèi)星研制周期，缺點是平臺集成度低，整星體積和重量大，衛(wèi)星發(fā)射時需采用一箭一星發(fā)射方式，或基于多星并聯(lián)或串聯(lián)的一箭多星發(fā)射方式，導致對運載火箭資源利用率低，發(fā)射成本高，進而影響星座組網建設。

2、上海衛(wèi)星工程研究所孫偉等人在《制導與引信》第39卷第1期中公開發(fā)表了《基于平臺和載荷一體化敏捷光學衛(wèi)星結構設計研究》，設計了基于平臺和載荷一體化衛(wèi)星結構，一定程度上壓縮了整星規(guī)模，減少整星質量、體積，但衛(wèi)星平臺與運載的接口設計仍為傳統(tǒng)的星箭連接環(huán)，無法低成本大批量發(fā)射。

3、專利申請?zhí)枮閏n116424570a，名稱為《一種一箭多星發(fā)射用的可折疊展開的堆疊衛(wèi)星構型》的中國專利公開了一種可堆疊衛(wèi)星構型及其發(fā)射支持方法，該專利可以實現(xiàn)衛(wèi)星發(fā)射時高效堆疊，但該衛(wèi)星構型主要存在以下問題：

4、主要局限于易堆疊的平板式衛(wèi)星，而光學遙感衛(wèi)星為了提高成像質量，通常選擇大口徑、長焦距光學系統(tǒng)，整星為非扁平結構，導致無法采用該專利所述的堆疊構型，不能充分利用運載火箭整流罩空間。

5、綜上，該衛(wèi)星構型可應用于通信類等堆疊式衛(wèi)星，不適用于光學遙感衛(wèi)星。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的技術解決問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，能夠充分利用運載火箭整流罩空間，實現(xiàn)甚高分辨率光學遙感衛(wèi)星低成本堆疊式發(fā)射入軌。

2、本發(fā)明的技術解決方案是：一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，包括：衛(wèi)星主體結構、兩個折疊式衛(wèi)星太陽翼及堆疊式壓緊釋放裝置，其中：

3、衛(wèi)星主體結構包括：上結構板、下結構板和兩個隔板，其中：上結構板和下結構板形狀相同、位置平行，每個隔板垂直連接上結構板和下結構板相對的面，共同形成一個立體空間；

4、折疊式衛(wèi)星太陽翼，在衛(wèi)星發(fā)射階段通過太陽翼壓緊釋放裝置安裝在衛(wèi)星主體結構上，在軌展開后為衛(wèi)星提供能源；

5、堆疊式壓緊釋放裝置，安裝在衛(wèi)星主體結構上，用于堆疊發(fā)射時對多顆衛(wèi)星形成的組合體進行壓緊，以及在軌星箭分離時對多顆衛(wèi)星形成的組合體進行釋放。

6、優(yōu)選的，衛(wèi)星主體結構構型的俯視投影為上結構板的形狀，為對稱的多邊形；

7、衛(wèi)星主體結構整體呈扁平盒式結構，能夠裝載折疊式光學載荷相機，衛(wèi)星主體結構高度與折疊式光學載荷相機收攏后的高度相同；上結構板中心開孔，折疊式光學載荷相機的部分結構能夠從上結構板的開孔處伸出；下結構板為完整的結構板，折疊式光學載荷相機安裝在下結構板內表面。

8、優(yōu)選的，在軌展開前，兩個折疊式衛(wèi)星太陽翼分別折疊壓緊在衛(wèi)星主體結構上結構板或下結構板上。

9、優(yōu)選的，折疊式衛(wèi)星太陽翼為圓形可展開結構，包括：固定桿、支撐肋組件、根部鉸鏈、展開驅動機構、太陽毯，以及太陽電池片；具體的：

10、固定桿通過根部的鉸鏈連接衛(wèi)星主體結構，另一端連接展開驅動機構；支撐肋組件包括若干條支撐肋，每條支撐肋的一端連接展開驅動機構，另一端懸空，太陽毯貼合支撐肋組件的支撐肋，太陽電池片分布在太陽毯上；

11、展開狀態(tài)下支撐肋組件以展開驅動機構為中心呈放射形，太陽毯鋪展在支撐肋組件上，收攏狀態(tài)下支撐肋組件平行于固定桿，太陽毯隨著支撐肋組件的狀態(tài)折疊。

12、優(yōu)選的，折疊式衛(wèi)星太陽翼在衛(wèi)星發(fā)射時為收攏狀態(tài)，通過太陽翼壓緊釋放裝置收攏壓緊在衛(wèi)星主體結構邊緣；衛(wèi)星入軌后，太陽翼壓緊釋放裝置釋放，固定桿通過根部鉸鏈移動至預定位置，隨后支撐肋組件在展開驅動機構的帶動下，帶動太陽毯一同繞著中心展開機構逐漸展開，形成圓面。

13、優(yōu)選的，每個衛(wèi)星平臺配置兩個折疊式衛(wèi)星太陽翼，每個折疊式衛(wèi)星太陽翼展采用效率為32％±2％的三結砷化鎵太陽電池片，布片效率為80％±5％，單翼輸出功率優(yōu)于950瓦特，雙翼輸出功率優(yōu)于1900瓦特。

14、優(yōu)選的，每個堆疊式壓緊釋放裝置包括壓緊連接柱、鎖緊柱、壓緊連接分離彈簧；其中：壓緊連接柱平行于隔板的豎直側邊安裝在衛(wèi)星主體結構上；

15、在多顆衛(wèi)星平臺與壓緊裝置對接過程中，通過壓緊連接柱上的定位槽將多顆衛(wèi)星平臺進行對齊，鎖緊柱安裝至多顆衛(wèi)星平臺組合體所有的壓緊連接柱的導向槽中，最底部的鎖緊柱通過鉸鏈與運載火箭適配器連接，同時對頂部鎖緊柱施加朝向多顆衛(wèi)星平臺組合體方向的預緊力，壓住各衛(wèi)星平臺的壓緊連接柱，實現(xiàn)多顆衛(wèi)星平臺組合體與運載火箭的壓緊固定連接；

16、壓緊連接分離彈簧鄰接壓緊連接座設置在每顆衛(wèi)星平臺的下結構板的下表面；多顆衛(wèi)星對接壓緊后，下方衛(wèi)星平臺的上結構板和上方衛(wèi)星平臺的下結構板使分離彈簧處于壓緊狀態(tài)，儲存彈性勢能；衛(wèi)星入軌后，鎖緊柱頂部預緊力釋放，并展開45±5°，使各衛(wèi)星分離安全。

17、優(yōu)選的，堆疊式壓緊釋放裝置采用點式連接壓緊解鎖裝置及點式連接分離彈簧，具體的：

18、在衛(wèi)星平臺處于非堆疊狀態(tài)時，點式連接壓緊解鎖裝置的上法蘭安裝在本衛(wèi)星平臺的下結構板下表面四角位置，已經安裝點式連接壓緊解鎖裝置的衛(wèi)星平臺通過點式連接壓緊解鎖裝置的下法蘭安裝到下方衛(wèi)星平臺的上結構板上表面，依次重復安裝后形成多星堆疊發(fā)射組合體；點式連接分離彈簧安裝在點式連接壓緊解鎖裝置的相鄰位置；

19、衛(wèi)星發(fā)射入軌后，自上而下的點式連接壓緊解鎖裝置依次供電解鎖，對應的衛(wèi)星平臺在自身點式連接分離彈簧的作用下依次彈出，實現(xiàn)分離。

20、優(yōu)選的，衛(wèi)星主體結構中上結構板、下結構板和兩個隔板形成的立體空間，還能夠裝載包含供配電、綜合數(shù)據(jù)管理、通信、姿態(tài)控制功能的電子及機械類設備。

21、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

22、本發(fā)明針對折疊式光學載荷相機設計光學遙感衛(wèi)星堆疊技術，能夠解決光學遙感衛(wèi)星無法采用堆疊式構型問題，充分利用運載火箭整流罩空間，大幅提升運載火箭一次發(fā)射所攜帶的光學遙感衛(wèi)星數(shù)量，提升對運載火箭資源利用率。

技術特征：

1.一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于包括：衛(wèi)星主體結構、兩個折疊式衛(wèi)星太陽翼(50)及堆疊式壓緊釋放裝置(60)，其中：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于：在軌展開前，兩個折疊式衛(wèi)星太陽翼(50)分別折疊壓緊在衛(wèi)星主體結構上結構板(10)或下結構板(20)上。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于：折疊式衛(wèi)星太陽翼(50)為圓形可展開結構，包括：固定桿(501)、支撐肋組件(502)、根部鉸鏈(503)、展開驅動機構(504)、太陽毯(505)，以及太陽電池片；具體的：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于：折疊式衛(wèi)星太陽翼(50)在衛(wèi)星發(fā)射時為收攏狀態(tài)，通過太陽翼壓緊釋放裝置收攏壓緊在衛(wèi)星主體結構邊緣；衛(wèi)星入軌后，太陽翼壓緊釋放裝置釋放，固定桿(501)通過根部鉸鏈(503)移動至預定位置，隨后支撐肋組件(502)在展開驅動機構(504)的帶動下，帶動太陽毯(505)一同繞著中心展開機構(504)逐漸展開，形成圓面。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于：每個衛(wèi)星平臺配置兩個折疊式衛(wèi)星太陽翼(50)，每個折疊式衛(wèi)星太陽翼(50)采用效率為32％±2％的三結砷化鎵太陽電池片，布片效率為80％±5％，單翼輸出功率優(yōu)于950瓦特，雙翼輸出功率優(yōu)于1900瓦特。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于：每個堆疊式壓緊釋放裝置(60)包括壓緊連接柱(601)、鎖緊柱(602)、壓緊連接分離彈簧(603)；其中：壓緊連接柱(601)平行于隔板(30)的豎直側邊安裝在衛(wèi)星主體結構上；

8.根據(jù)權利要求1所述的一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于：堆疊式壓緊釋放裝置(60)采用點式連接壓緊解鎖裝置(604)及點式連接分離彈簧(605)，具體的：

9.根據(jù)權利要求1所述的一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，其特征在于：

技術總結
本發(fā)明公開一種堆疊式光學遙感衛(wèi)星平臺，包括衛(wèi)星主體結構、兩個折疊式衛(wèi)星太陽翼及堆疊式壓緊釋放裝置，其中衛(wèi)星主體結構包括：上結構板、下結構板和兩個隔板，其中：上結構板和下結構板形狀相似、位置平行，每個隔板垂直并連接上結構板和下結構板相對的面，共同形成一個立體空間，折疊式衛(wèi)星太陽翼，在衛(wèi)星發(fā)射階段通過太陽翼壓緊釋放裝置安裝在衛(wèi)星主體結構上，在軌展開后為衛(wèi)星提供能源；堆疊式壓緊釋放裝置，安裝在衛(wèi)星主體結構上，用于堆疊發(fā)射時對多顆衛(wèi)星形成的組合體進行壓緊，以及在軌星箭分離時對多顆衛(wèi)星形成的組合體進行釋放。本發(fā)明能夠充分利用運載火箭整流罩空間，實現(xiàn)甚高分辨率光學遙感衛(wèi)星低成本堆疊式發(fā)射入軌。

技術研發(fā)人員：楊芳,牛朝,劉質加,吳松平,馬靈犀,吳躍民,姬云龍
受保護的技術使用者：航天東方紅衛(wèi)星有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6