一种高度通用化、轻巧的传媒微纳卫星结构平台的制作方法

1.本发明涉及卫星通讯领域，具体为一种高度通用化、轻巧的传媒微纳卫星结构平台。


背景技术：

[0002]“传媒”是抽象名词，指信息传播媒介(通信、数媒、广播、电视、电影、出版、广告、新闻、网络、文化产业、新媒体等)，随着科技的发展，卫星传媒已成为信息传递领域十分重要的部分。微纳卫星结构平台对通用化、标准化、轻量化设计需求越来越高，这就不仅要求卫星结构平台设计要精巧，也要重点考虑如何更广泛地适应市场上形形色色的商业货架分系统单机(cots)，如有效载荷、综合电子模块、电源模块等。微纳卫星设计也越来越强化整星一体化设计理念，采用构型一体化设计，提高单机紧凑度，如将部分仪器设备的外壳作为平台结构的一部分，减少主承力结构设计的复杂性，实现型号扁平化设计，减少单机产品数量同时还要保证结构平台的普适性。从整星全局出发，构型一体化设计将进一步减轻卫星结构尺寸和整星质量。实现通用化很重要的一点是要建立标准化的技术体制，实现接口的标准化，具备一体化整合、功能改进的空间。
[0003]
微纳卫星在设计、生产、装配中需考虑成本的控制以及对用户基于成本的应用需求的满足。这需要从研制流程、设计制造、产品保证和组织管理等多个维度来综合考虑，重点关注少量与批量化研制流程优化、标准化设计、先进仿真设计手段、cots产品的应用与可靠性保障、低成本卫星ait与试验、管理模式等众多要素和环节。
[0004]
随着微纳卫星对集成化、模块化和标准化的要求日益明确，但普通的卫星结构平台由于过于受限于定制化需求设计，如遥感载荷和通信载荷对平台的设计要求不兼容，服务系统的单机形式多样，这就给卫星平台结构通用化设计带来很的障碍。立方星作为小卫星的一类分支，体积较小，集成度高，它的出现与近年来微电子技术的进步、轻型材料的研制、高功率太阳能电池的出现以及卫星核心零部件成本的降低密不可分，它的出现推动了微小卫星产业进入模块化与标准化的进程。但立方星由于本身尺寸及规模的限制，导致其功能往往过于单一，对市场上的一些cots产品的适应性缺乏灵活度，如对遥感载荷及通信载荷不能很好的兼容。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种高度通用化、轻巧的传媒微纳卫星结构平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高度通用化、轻巧的传媒微纳卫星结构平台，包括卫星适配器、连接柱、下圆锥筒壁、中心承力筒、下多边形环带、中部筒壁、支撑架、卫星太阳翼组件、综合电子安装板、相机载荷安装板、上多边形环带、角形安装板、载荷控制单机、上圆锥筒壁、通讯天线、圆形卡箍、遮光罩、姿轨控安装板、电源单机安装板、载荷控制单机安装板和相机安装板；
[0007]
中心承力筒底部和下圆锥筒壁组成卫星姿轨控系统，卫星姿轨控系统布置在卫星适配器的上方，下圆锥筒壁套接固定在中心承力筒外部，中心承力筒底部侧面倾斜与下圆锥筒壁构成密封的圆锥结构，下圆锥筒壁底部通过多个连接柱与卫星适配器连接，姿轨控安装板安装在中心承力筒底部的圆环上；
[0008]
中心承力筒的中间段、中部筒壁及电源安装板构成电源系统，电源系统布置在卫星姿轨控系统的上方，中部筒壁套接固定在中心承力筒的中间段外部，电源安装板安装在中部筒壁底部，卫星太阳翼组件对称安装在中部筒壁的两侧中部，中部筒壁下端通过下多边形环带固定在中心承力筒中间段的对应侧壁上；
[0009]
多个可拆装式的角形安装板扣合在中心承力筒的中上部外周形成密闭空间，综合电子安装板安装在各角形安装板底部形成的平面上，综合电子安装板由多个支撑架支撑连接，支撑架固定在中部筒壁上；
[0010]
中心承力筒上端外部套接固定有上圆锥筒壁，上圆锥筒壁内设置有相机载荷安装板，上圆锥筒壁与中心承力筒连接处外加一圈上多边形环带固定，上圆锥筒壁底部安装有载荷控制单机安装板，载荷控制单机安装板上固定有载荷控制单机，上圆锥筒壁上方安装有遮光罩，遮光罩外周固定有环形卡箍。
[0011]
优选的，角形安装板为倾斜安装结构，且角形安装板上粘贴太阳能电池。
[0012]
优选的，卫星适配器为圆锥杆件组成的一体成型结构。
[0013]
优选的，中心承力筒的中间段、中部筒壁和电源安装板构成密闭空间结构。
[0014]
优选的，多个通讯天线安装在载荷控制单机安装板外周，并倾斜延伸至上圆锥筒壁外部。
[0015]
优选的，在通讯或者非遥感载荷时，遮光罩替换为相机载荷安装板固定在上圆锥筒壁顶部，在有遥感相机设计时，上圆锥筒壁顶部的遮光罩内固定有相机安装板。
[0016]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的卫星结构平台通过巧妙的结构设计，可以同时兼容遥感载荷和通信载荷的安装，且卫星结构平台外形先进，可以灵活应对市场上cots产品，既可以满足遥感载荷的应用，也可以满足通讯载荷的安装；该发明的卫星结构平台具备通用性高、模块化设计和轻量化设计的特点，符合微纳卫星集成化设计需求，且外形优美，气动性能优秀。
附图说明
[0017]
图1为本发明的的总装主视图；
[0018]
图2为本发明的详细结构单件图；
[0019]
图3为本发明的对称平面a-a剖面视图。
[0020]
图中：1、卫星适配器；2、连接柱；3、下圆锥筒壁；4、中心承力筒；5、下多边形环带；6、中部筒壁；7、支撑架；8、卫星太阳翼组件；9、综合电子安装板；10、上多边形环带；11、角形安装板；12、载荷控制单机；13、相机载荷安装板；14、上圆锥筒壁；15、通讯天线；16、圆形卡箍；17、遮光罩；18、姿轨控安装板；19、电源单机安装板；20、载荷控制单机安装板；21、相机安装板。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。
[0023]
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0024]
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种高度通用化、轻巧的传媒微纳卫星结构平台，包括卫星适配器1、连接柱2、下圆锥筒壁3、中心承力筒4、下多边形环带5、中部筒壁6、支撑架7、卫星太阳翼组件8、综合电子安装板9、上多边形环带10、角形安装板11、载荷控制单机12、相机载荷安装板13、上圆锥筒壁14、通讯天线15、圆形卡箍16、遮光罩17、姿轨控安装板18、电源单机安装板19、载荷控制单机安装板20和相机安装板21；
[0025]
中心承力筒4底部和下圆锥筒壁3组成卫星姿轨控系统，卫星姿轨控系统布置在卫星适配器1的上方，下圆锥筒壁3套接固定在中心承力筒4外部，中心承力筒4底部侧面倾斜与下圆锥筒壁3构成密封的圆锥结构，下圆锥筒壁3底部通过多个连接柱2与卫星适配器1连接，姿轨控安装板18安装在中心承力筒4底部的圆环上；
[0026]
中心承力筒4的中间段、中部筒壁6及电源安装板19构成电源系统，电源系统布置在卫星姿轨控系统的上方，中部筒壁6套接固定在中心承力筒4的中间段外部，电源安装板19安装在中部筒壁6底部，卫星太阳翼组件8对称安装在中部筒壁6的两侧中部，中部筒壁6下端通过下多边形环带5固定在中心承力筒4中间段的对应侧壁上；
[0027]
多个可拆装式的角形安装板11扣合在中心承力筒4的中上部外周形成密闭空间，综合电子安装板9安装在各角形安装板11底部形成的平面上，综合电子安装板9由多个支撑架7支撑连接，支撑架7固定在中部筒壁6上；
[0028]
中心承力筒4上端外部套接固定有上圆锥筒壁14，上圆锥筒壁14内设置有相机载荷安装板13，上圆锥筒壁14与中心承力筒4连接处外加一圈上多边形环带10固定，上圆锥筒壁14底部安装有载荷控制单机安装板20，载荷控制单机安装板20上固定有载荷控制单机12，上圆锥筒壁14上方安装有遮光罩17，遮光罩17外周固定有环形卡箍16。
[0029]
优选的，角形安装板11为倾斜安装结构，且角形安装板11上粘贴太阳能电池。
[0030]
优选的，卫星适配器1为圆锥杆件组成的一体成型结构。
[0031]
优选的，中心承力筒4的中间段、中部筒壁6和电源安装板19构成密闭空间结构。
[0032]
优选的，多个通讯天线15安装在载荷控制单机安装板20外周，并倾斜延伸至上圆锥筒壁14外部。
[0033]
优选的，在通讯或者非遥感载荷时，遮光罩17替换为相机载荷安装板13固定在上圆锥筒壁14顶部，在有遥感相机设计时，上圆锥筒壁14顶部的遮光罩17内固定有相机安装板21。
[0034]
工作原理：卫星结构平台本体下端采用多个连接柱2与卫星适配器1连接，卫星适配器1为圆锥杆件体，采用机加整体成型工艺，圆锥杆件结构既满足减重要求，也保证了适配器的刚度要求，圆盘安装盘方便爆炸分离或包带分离的随意配合，结构传力路径直接，材料利用率高，圆锥构型更利用结构稳定性。
[0035]
中心承力筒4下段与下圆锥筒壁3构成圆锥密闭结构，姿轨控安装板18直接安装于中心承力筒4圆环上，可根据姿轨控单机针对性的设计姿轨控安装板18，给单机安装留出灵活的安装设计，满足通用性要求。中心承力筒4的中间段，中部筒壁6，电源安装板19构成密闭结构，给电源系统和部分姿轨控系统留出足够的布置空间。
[0036]
卫星太阳翼组件8采用两侧对称布局设计，太阳帆板安装于卫星中部筒壁6两侧靠中间位置，卫星太阳翼组件8在收起状态时，中部筒壁6为其提供压紧点位置，如此布局首先满足模块化设计要求，且将电源系统布置与卫星中间，减少了电缆长度和布线的复杂性。
[0037]
中部筒壁6下端用下多边形环带5加强连接到中心承力筒4相对连接环上，加强整个结构的刚度。为满足遥感载荷的需求，采用一体化设计理念，将相机的遮光罩17设计在卫星平台上，遮光罩采用环形卡箍16连接，环形卡箍16既可以起到加固相机遮光罩17的作用，也可用于安置卫星通讯天线。
[0038]
可拆装式的角形安装板11扣合在中心承力筒4中上部，形成密闭空间的同时也对卫星结构起到支撑加固的作用，采用可拆装式的角形安装板11扣合在中心承力筒4中上部，既起到维形的作用，也同时扩大可卫星结构平台的内部空间，且角形安装板11上可粘贴太阳电池，为卫星平台扩大电源能力提供有效途径，角形安装板11采用倾斜安装，有助于结构稳定性设计；综合电子安装板9由多个支撑架7支撑连接，支撑架7连接到中部筒壁6上，形成稳定的安装平台，角形安装板11拆装方便，便于综合电子单机装调。
[0039]
上圆锥筒壁14与中心承力筒4上端连接组成，外加上多边形环带10，构成稳定的圆锥筒式结构空间，底部设计有载荷控制单机安装板20，实现灵活的安装设计，满足各类单机安装环境的要求，同时也提供了某类通讯天线15的安装空间。
[0040]
为满足遥感载荷的需求，采用一体化设计理念，将相机的遮光罩17设计在卫星平台上，遮光罩采用环形卡箍16连接，环形卡箍16既可以起到加固相机遮光罩17的作用，也可用于安置卫星通讯天线15。
[0041]
当卫星结构平台用于通讯或者非遥感载荷时，可将遮光罩17去除，相机载荷安装板13可以用于安装通讯安装天线等置外设备，从而在平台设计上兼容遥感和通讯等专用载荷的需求。相机安装板21在有遥感相机设计时，为相机提供了安装位置，也满足一体化设计理念，为相机的遮光罩17提供安装位置。在没有相机载荷时，相机安装板21变成了卫星平台的顶板，使卫星结构平台形成密闭结构空间，也给相关的外置卫星通讯提供安装空间。
[0042]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。