隐蔽式子母星结构和子星分离控制方法

本发明主要涉及卫星安全，尤其涉及一种隐蔽式子母星结构和子星分离控制方法。

背景技术：

1、卫星因载荷不同、任务背景不同，常见的卫星发射方式有一箭一星发射、多星串联的一箭多星发射及多星并联的一箭多星发射，其中一颗母星携带多颗子星的子母星发射方式相对较少。一颗母星携带多颗子星的子母星发射方式对母星的结构设计提出了较高要求，母星的结构设计既要合理地承载子星，为子星创造良好的力、热、辐照环境，又要避免子星及母星的结构设计过于臃肿累赘，耗费高昂的发射代价。

2、现有的子母星结构中，母星通常只承载一颗或两颗子星，且子星直接暴露在母星外侧，通过敌方在轨相机观察，很容易根据子星的结构、母星的结构及配套载荷样式被识别出子母星的功能及用途，缺乏隐蔽性。子星直接暴露在母星外侧，需克服较恶劣在轨温度交变环境及辐照环境，对子星的设计提出了更高的要求，或者说需耗费更大的代价才能使子星满足相应的功能、性能、寿命要求。同时大多数子母星作为一个任务整体，具有子星分离前母星执行常规在轨任务，能源需求较低，子星分离后母星执行特殊在轨任务，能源需求增大的特点，如何保障不同任务阶段能源充足也是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种隐蔽式子母星结构和子星分离控制方法，能够为子星分离前提供良好的温度环境及抗辐照环境，且子星分离前隐藏在载荷舱内，其实际用途不容易被探测和发现。

2、为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种隐蔽式子母星结构，包括：母星和子星组件，其中，所述母星包括平台舱和载荷舱，所述平台舱上方连接所述载荷舱，所述载荷舱内设置有所述子星组件；所述载荷舱具有封闭和不封闭两种状态，当所述载荷舱顶板处于展开状态时能够露出置于所述载荷舱内的所述子星组件；所述子星组件包括子星和分离机构，所述子星通过分离机构设置在所述载荷舱内。

3、可选地，所述载荷舱的底部为平台舱顶板，侧面为载荷舱侧板，顶部为载荷舱顶板；其中，所述平台舱顶板和所述载荷舱侧板为固定板，所述载荷舱顶板为活动板，能够打开使得所述载荷舱处于不封闭状态；所述子星通过分离机构设置在所述平台舱顶板上。

4、可选地，所述载荷舱顶板通过门轴铰接件连接所述载荷舱侧板一侧，所述载荷舱顶板通过压紧件连接所述载荷舱侧板的另一侧。

5、可选地，所述门轴铰接件为门轴铰链，所述压紧件为记忆合金胀断器。

6、可选地，所述载荷舱侧板由4块平板组合而成，所述载荷舱顶板通过门轴铰接件连接所述载荷舱侧板中的一块平板。

7、可选地，所述载荷舱顶板上还固定有太阳能电池阵。

8、可选地，与所述载荷舱顶板铰接的平板上固定有所述太阳能电池阵。

9、可选地，所述载荷舱内固定有竖杆，所述竖杆用于为所述载荷舱侧板提供支撑。

10、可选地，所述分离机构为记忆合金拔销器分离机构、分离螺母式分离机构或爆炸螺栓式分离机构。

11、第二方面，本发明提供了一种子星分离控制方法，应用于如第一方面所述隐蔽式子母星结构，包括：当需要释放所述子星时，控制调整机构调整所述子母星结构的空间方位，使所述子母星结构以合适的姿态运行；控制所述载荷舱顶板动作，使所述载荷舱顶板处于展开状态，露出所述载荷舱内的所述子星；控制所述分离机构启动，所述分离机构沿着预设的子星分离方向分离所述子星。

12、与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过在母星的平台舱上方连接载荷舱，载荷舱内设置有子星；载荷舱具有封闭和不封闭两种状态，当载荷舱顶板处于展开状态时能够露出置于载荷舱内的子星组件；子星组件包括子星和分离机构，子星通过分离机构设置在载荷舱内，进而能够为子星分离前提供良好的温度环境及抗辐照环境，且子星分离前隐藏在载荷舱内，其实际用途不容易被探测和发现。

技术特征：

1.一种隐蔽式子母星结构，其特征在于，包括：母星和子星组件(200)，其中，所述母星包括平台舱(100)和载荷舱(300)，所述平台舱(100)上方连接所述载荷舱(300)，所述载荷舱(300)内设置有所述子星组件(200)；

2.如权利要求1所述的隐蔽式子母星结构，其特征在于，所述载荷舱(300)的底部为平台舱顶板(103)，侧面为载荷舱侧板(301)，顶部为载荷舱顶板(302)；其中，所述平台舱顶板(103)和所述载荷舱侧板(301)为固定板，所述载荷舱顶板(302)为活动板，能够打开使得所述载荷舱(300)处于不封闭状态；所述子星(201)通过分离机构(202)设置在所述平台舱顶板(103)上。

3.如权利要求2所述的隐蔽式子母星结构，其特征在于，所述载荷舱顶板(302)通过门轴铰接件(303)连接所述载荷舱侧板(301)一侧，所述载荷舱顶板(302)通过压紧件(304)连接所述载荷舱侧板(301)的另一侧。

4.如权利要求3所述的隐蔽式子母星结构，其特征在于，所述门轴铰接件(303)为门轴铰链，所述压紧件(304)为记忆合金胀断器。

5.如权利要求2所述的隐蔽式子母星结构，其特征在于，所述载荷舱侧板(301)由4块平板组合而成，所述载荷舱顶板(302)通过门轴铰接件(303)连接所述载荷舱侧板(301)中的一块平板。

6.如权利要求5所述的隐蔽式子母星结构，其特征在于，所述载荷舱顶板(302)上还固定有太阳能电池阵(306)。

7.如权利要求6所述的隐蔽式子母星结构，其特征在于，与所述载荷舱顶板(302)铰接的平板上固定有所述太阳能电池阵(306)。

8.如权利要求2所述的隐蔽式子母星结构，其特征在于，所述载荷舱(300)内固定有竖杆(305)，所述竖杆(305)用于为所述载荷舱侧板(301)提供支撑。

9.如权利要求1所述的隐蔽式子母星结构，其特征在于，所述分离机构(202)为记忆合金拔销器分离机构、分离螺母式分离机构或爆炸螺栓式分离机构。

10.一种子星分离控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1～9任一项隐蔽式子母星结构，包括：

技术总结
本发明提供了一种隐蔽式子母星结构和子星分离控制方法，其中子母星结构包括：母星和子星组件(200)，其中，母星包括平台舱(100)和载荷舱(300)，平台舱(100)上方连接载荷舱(300)，载荷舱(300)内设置有子星组件(200)；载荷舱(300)具有封闭和不封闭两种状态，当载荷舱顶板(302)处于展开状态时能够露出置于载荷舱(300)内的子星组件(200)；子星组件(200)包括子星(201)和分离机构(202)，子星(201)通过分离机构(202)设置在载荷舱(300)内。本发明能够为子星(201)分离前提供良好的温度环境及抗辐照环境，且子星(201)分离前隐藏在载荷舱(300)内，其实际用途不容易被观测和发现。

技术研发人员：吴成松,张天赫,程鹏辉,张文巧,张科科,张永利
受保护的技术使用者：中国科学院微小卫星创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12