一种专用于星链系统多星适配器

1.本发明属于航空航天领域，特别是一种专用于星链系统多星适配器。


背景技术：

2.现阶段航空航天技术发展内容中小卫星星链群技术为前沿技术，为了配套该技术各国都在探索相应的一箭多星发射方式，本技术实现了大于20颗小卫星的发射控制以及对发射过程中的环境的监控以及上下位机之间的通讯。
3.现阶段世界上有多个国家均有一箭多星发射系统，现阶段的小卫星发射系统比如美国的米诺陶、欧洲的织女号等发射方式均传统的卫星发射方式发展而来只是单纯将单箭单星发射方式添加了多个卫星进去，但是随着星链技术对卫星数量需求的进一步提升以及卫星技术的发展，传统的卫星发射方式已经无法满足现阶段需求，主要问题在于难以精确控制小卫星释放的方向以及无法单次在不同位置释放小卫星以达到形成星链的目的，同时传统的卫星发射装置需要安装在箭体内部需要单独预留空间以及设计配套系统。针对现阶段对星链布置的需求以及现阶段实行方式的不足与空缺，对星链布置的功能需求进行特定性研究，发明专用于星链系统布置的一种多星适配器——星包系统，实现一次多星、可反复启闭、多位置布置小卫星已到达一次布置星链的目的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种专用于星链系统多星适配器，以实现同时发射多个小卫星以及配套的监测与控制功能。
5.实现本发明目的的技术解决方案为：
6.一种专用于星链系统多星适配器，包括星包，设置在星包内的多个卫星适配器；
7.所述星包包括底盘和设置在底盘上的多个星包防护外壳构成；所述星包防护外壳与底盘之间设有闭合机构，用于控制星包防护外壳的启闭；
8.所述底盘内沿轴向设有多排适配器固定面，每排适配器固定面上设有多组卫星适配器；每排适配器固定面上的卫星适配器的组数与星包防护外壳的个数相同；卫星适配器用于容纳卫星，每组卫星适配器内设有卫星弹射器，用于星包防护外壳打开后将卫星弹射出去。
9.本发明与现有技术相比，其显著优点是：
10.(1)通过星包可重复启闭的特点达到多方向多点位多卫星的发射，更利于星链的布置。
11.(2)星包内部发射系统，独立于火箭发射系统，相比于传统卫星适配器，不需要箭体内部提供配套设备，适配能力更强。
12.(3)通过改进发射传统的发射装置的锁死机构，达到适配器的整体体型缩小，且更便于中心控制器控制达到依次发射的效果。
附图说明
13.图1为整体设计结构框图。
14.图2为整体外形图(单片花瓣展开)。
15.图3为内部结构图。
16.图4为小卫星适配器侧面图。
17.图5为小卫星适配器正面图。
18.图6为星包壳体旋转结构图。
19.图中：1、小卫星适配器，2、滑轨，3、适配器固定面，4、中心柱，5、传感器，6、连杆、7、星包壳体，8、底边罩，9、步进电机，10、中心控制器，11、底盘，12、弹簧，13、推动板，14、滑轨，15、小卫星，16、滑槽，17、锁死机构，18、底边转轴，19、连接块
具体实施方式
20.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
21.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。本发明的一种专用于星链系统多星适配器，包括以下部分(如图1所示)：星包防护外壳(即“花瓣”)、外壳驱动装置、多星适配器、环境检测系统(检测温度、姿态、大气压)、综合控制器、卫星充电系统、连接分离装置、上下位机通信系统。
22.星包整体外形如附图2所示，整体外壳由四片星包壳体7和一个底盘11组成，通过闭合时构成密闭空间，可由步进电机9控制每一片单独启闭。所述星包壳体7上端内侧固定有滑轨2，星包壳体7的下部与连接块19相连，连接块19与底边转轴18相连，底边转轴18固定于底盘11上，四组步进电机9之间依次各差90
°
固定于底盘11上表面边缘，步进电机9转轴与连杆6一端相连，连杆6另一端通过转动副与滑块相连，滑块与滑轨2配合，可沿滑轨6上下滑动。通过中心控制器10控制步进电机9正转与反转达到开合的目的，最大范围张开时与中心柱4呈100
°
角。
23.所述底盘11中心固定有底边罩8，底边罩8内封装由中心控制器10、传感器5以及电源部分，中心控制器10、传感器5以及电源部分固定于底盘11中心。传感器5(包括温度、姿态、气压传感器的一种或多种)用于监测星包内部环境以确认发射条件以及反馈异常。中心柱4固定于底边罩8上侧，五组适配器固定面3沿轴向等距固定于中心柱4上，每一个是适配器固定面3上固定四组有小卫星适配器1，四组小卫星适配器1呈周向等距分布，该星包内部整体共可搭载二十组小卫星适配器1，每一组适配器1的锁死机构17由线缆通过中心柱4的内部与中心控制器10连接。
24.每组小卫星适配器1内均设有小卫星弹射器，本发明小卫星弹射器组成结构如图4图5所示，小卫星弹射器包括锁死机构17、设置在适配器舱体内的推动板13和设置在推动板13与适配器舱体之间设有弹簧12，适配器舱体两端均设有锁死机构17，用于对推动板13进行锁死。本实施例中，所述锁死机构17可采用电动伸缩杆，通过中心控制器10控制电动伸缩杆的伸缩，以实现对推动板13的锁死可解锁。适配器舱体内两侧设有滑槽16，推动板13与滑槽16滑动配合，以对推动板13的滑动进行导向。所述适配器舱体内上端左右两侧以及下端左右两侧均设有滑轨14，设置在适配器舱体内的小卫星与滑轨14配合，以对小卫星的滑动进行导向。小卫星通过弹簧12作为动力通过推动板13进行发射，在发射前将弹簧12压缩并
通过侧面的锁死机构17穿过滑槽16对推动板13的两翼进行锁死，发射时通过中心控制器10控制锁死机构1解锁实现弹力发射。滑槽13与滑轨14确保小卫星发射位置不偏离预定轨道，同时滑轨14用于保证小卫星侧面太阳能电池板与适配器舱体内部表面保持一定距离以免产生摩擦。


技术特征：
1.一种专用于星链系统多星适配器，其特征在于，包括星包，设置在星包内的多个卫星适配器；所述星包包括底盘和设置在底盘上的多个星包防护外壳构成；所述星包防护外壳与底盘之间设有闭合机构，用于控制星包防护外壳的启闭；所述底盘内沿轴向设有多排适配器固定面，每排适配器固定面上设有多组卫星适配器；每排适配器固定面上的卫星适配器的组数与星包防护外壳的个数相同；卫星适配器用于容纳卫星，每组卫星适配器内设有卫星弹射器，用于星包防护外壳打开后将卫星弹射出去。2.根据权利要求1所述的专用于星链系统多星适配器，其特征在于，所述闭合机构包括步进电机、滑轨、连接块、转轴；所述星包壳体上端内侧固定有滑轨，星包壳体的下部与连接块相连，连接块通过转轴与底盘相连；步进电机转轴与连杆一端相连，连杆另一端通过转动副与滑块相连，滑块与滑轨配合，可沿滑轨上下滑动。3.根据权利要求1所述的专用于星链系统多星适配器，其特征在于，所述卫星弹射器包括锁死机构、设置在卫星适配器的舱体内的推动板、设置在推动板与卫星适配器发热舱体之间设有弹簧；所述舱体上设有锁死机构，用于对推动板进行锁死；所述推动板与舱体之间设有导向机构，以对推动板的滑动进行导向。4.根据权利要求3所述的专用于星链系统多星适配器，其特征在于，所述锁死机构采用电动伸缩杆。5.根据权利要求3所述的专用于星链系统多星适配器，其特征在于，所述舱体舱体内上端左右两侧以及下端左右两侧均设有滑轨，设置在舱体内的小卫星与滑轨配合，以使卫星侧面太阳能电池板与适配器舱体内部表面保持距离。6.根据权利要求1所述的专用于星链系统多星适配器，其特征在于，所述底盘中心还固定有底边罩，用于防护控制单元和电源模块。7.根据权利要求6所述的专用于星链系统多星适配器，其特征在于，所述底边罩内还设有传感器单元，用于检测星包内部环境。8.根据权利要求6所述的专用于星链系统多星适配器，其特征在于，所述适配器固定面通过中心柱固定在底边罩上。

技术总结
一种专用于星链系统多星适配器，包括星包，设置在星包内的多个卫星适配器；所述星包包括底盘和设置在底盘上的多个星包防护外壳构成；所述星包防护外壳与底盘之间设有闭合机构，用于控制星包防护外壳的启闭；所述底盘内沿轴向设有多排适配器固定面，每排适配器固定面上设有多组卫星适配器；每排适配器固定面上的卫星适配器的组数与星包防护外壳的个数相同；卫星适配器用于容纳卫星，每组卫星适配器内设有卫星弹射器，用于星包防护外壳打开后将卫星弹射出去。本发明可实现同时发射多个小卫星以及配套的监测与控制功能。星以及配套的监测与控制功能。星以及配套的监测与控制功能。


技术研发人员：沈娜 李文涛 张祥金 周鹏 余延浩 邓雪薇 华抟 郭竞杰
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2021.07.05
技术公布日：2021/10/26