一种微小卫星的数字化研制平台制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种微小卫星的数字化研制平台，包括：微小卫星数字化设计系统，用于根据任务需求，确定待设计微小卫星的总体指标；根据微小卫星的总体指标，从微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中选择出四级结构模型，组成待设计微小卫星的卫星模型，得到待设计微小卫星的设计方案；微小卫星虚拟装配系统，用于按照设计方案，将待设计微小卫星的卫星模型导入，进行虚拟装配，生成装配工艺相关信息；微小卫星虚拟试验系统，用于按照设计方案，从微小卫星数字化产品库的微小卫星分析模型库中，确定出与待设计微小卫星的卫星模型的四级结构模型对应的目标分析模型；基于目标分析模型进行虚拟环境试验，得到虚拟试验结果。

A digital development platform for microsatellites

【技术实现步骤摘要】
一种微小卫星的数字化研制平台
本专利技术实施例涉及航天
，尤其涉及一种微小卫星的数字化研制平台。
技术介绍
面向全球覆盖、应急遥感等迫切需求，以美国为首开展了多项百颗微小卫星快速全球覆盖技术研究，凭借覆盖广、重访快、成本低等优势在卫星领域形成了一支全新力量。未来几年，微小卫星发射将迎来高峰，动辄要发射上百颗卫星进行快速全球覆盖。低成本、大规模集群应用、快速应急响应是微小卫星的最显著特点，然而传统基于定制的单星研制模式已不能满足微小卫星批量化、快速研制的需要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种微小卫星的数字化研制平台，能够满足微小卫星批量化研制，从而提高微小卫星大规模且快速研制能力。本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种微小卫星的数字化研制平台，包括：微小卫星数字化设计系统，用于根据任务需求，确定待设计微小卫星的总体指标；根据所述微小卫星的总体指标，从微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中选择出待设计微小卫星的卫星模型，得到待设计微小卫星的设计方案；微小卫星虚拟装配系统，用于按照所述设计方案，将待设计微小卫星的卫星模型导入，进行虚拟装配，生成装配工艺相关信息；微小卫星虚拟试验系统，用于按照所述设计方案，从微小卫星数字化产品库的微小卫星分析模型库中，确定出与所述待设计微小卫星的卫星模型对应的目标分析模型；基于所述目标分析模型进行虚拟环境试验，得到虚拟试验结果。第二方面，本专利技术实施例提供了一种微小卫星的数字化研制平台，包括：存储器，用于存储能够在处理器上运行的计算机程序；所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行以下步骤：根据任务需求，确定待设计微小卫星的总体指标；根据所述微小卫星的总体指标，从微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中选择出四级结构模型，组成待设计微小卫星的卫星模型，得到待设计微小卫星的设计方案；按照所述设计方案，将待设计微小卫星的卫星模型导入，进行虚拟装配，生成装配工艺相关信息；按照所述设计方案，从微小卫星数字化产品库的微小卫星分析模型库中，确定出与所述待设计微小卫星的卫星模型的四级结构模型对应的目标分析模型；基于所述目标分析模型进行虚拟环境试验，得到虚拟试验结果。本专利技术实施例提供了一种微小卫星的数字化研制平台，包括：微小卫星数字化设计系统，用于根据任务需求，确定待设计微小卫星的总体指标；根据微小卫星的总体指标，从微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中选择出四级结构模型，组成待设计微小卫星的卫星模型，得到待设计微小卫星的设计方案；微小卫星虚拟装配系统，用于按照设计方案，将待设计微小卫星的卫星模型导入，进行虚拟装配，生成装配工艺相关信息；微小卫星虚拟试验系统，用于按照设计方案，从微小卫星数字化产品库的微小卫星分析模型库中，确定出与待设计微小卫星的卫星模型的四级结构模型对应的目标分析模型；基于目标分析模型进行虚拟环境试验，得到虚拟试验结果。采用上述技术实现方案，基于微小卫星的数字化研制平台，可以通过微小卫星数字化设计系统，在微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中进行待设计微小卫星的卫星模型的设计，通过微小卫星虚拟装配系统模拟装配过程，且通过微小卫星虚拟试验系统模拟虚拟环境试验，来判断待设计微小卫星的设计方案是否可行，也就是说，微小卫星的数字化研制平台提供了模块化卫星部件的选择，虚拟的装配和环境试验，可以快速且便利的实现微小卫星的研制和校验，即提高微小卫星大规模且快速研制能力。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种微小卫星的数字化研制平台的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的一种示例性的微小卫星数字化产品库的组成示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种示例性的微小卫星的数字化研制方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种微小卫星的数字化研制平台的结构示意图二。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术实施例提供了一种微小卫星的数字化研制平台1，如图1所示，包括：微小卫星数字化设计系统10，用于根据任务需求，确定待设计微小卫星的总体指标；根据所述微小卫星的总体指标，从微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中选择出四级结构模型，组成待设计微小卫星的卫星模型，得到待设计微小卫星的设计方案；微小卫星虚拟装配系统11，用于按照所述设计方案，将待设计微小卫星的卫星模型导入，进行虚拟装配，生成装配工艺相关信息；微小卫星虚拟试验系统12，用于按照所述设计方案，从微小卫星数字化产品库的微小卫星分析模型库中，确定出与所述待设计微小卫星的卫星模型的四级结构模型对应的目标分析模型；基于所述目标分析模型进行虚拟环境试验，得到虚拟试验结果。在本专利技术实施例中，批量化微小卫星试验的数字化研制平台，通过数字化研制平台中的微小卫星数字化设计系统、微小卫星虚拟装配系统和微小卫星虚拟试验系统进行针对批量化微小卫星的研制。在本专利技术实施例中，批量化微小卫星研制方法面向的微小卫星涵盖微纳卫星、小卫星范畴。结合微小卫星空间组网的需求背景(即整个卫星集群分序列、分批次研制，单次多颗微小卫星同时研制)，微小卫星数字化设计系统面向批量化研制的快速试验要求，以自主研制的微小卫星数字化研制平台中的微小卫星产品库、微小卫星分析库和微小卫星知识库为基础。数字化研制平台中包括：微小卫星数字化设计系统、微小卫星数字化产品库、微小卫星虚拟装配系统和微小卫星虚拟试验系统。其中，微小卫星数字化设计系统是通过微小卫星数字化产品库进行微小卫星的设计的。在本专利技术实施例中，微小卫星数字化产品库包括：微小卫星设计模型库、微小卫星分析模型库和微小卫星知识库；其中，微小卫星设计模型库为四级结构，分别为零部件级模型库(型谱化零件、部件模型库总装直属件模型库)、独立功能单元模型库、分系统级模型库和微小卫星模型库；微小卫星分析模型库为四级结构模型，分别为零部件级分析模型库、独立功能单元分析模型库、分系统级分析模型库和微小卫星分析模型库。需要说明的是，微小卫星数字化产品库中包括有结合微小卫星特点，针对典型微小卫星应用，依据任务类型和重量等级等进行了卫星设计、梳理，形成了基于标准化、型谱化的微小卫星设计模型库、微小卫星分析模型库和微小卫星知识库。其中，如图2所示，微小卫星设计模型库为四级结构模型，分别为零部件级模型库、独立功能单元模型库、分系统级模型库和微小卫星模型库。而对应上述微小卫星型谱化的数字产品实例，依据其在微小卫星系统中的应用和所受环境载荷情况，建立了这些不同单元对应的力学分析模型、热学分析模型等，从而形成了分析模型库。分析模型库中的分析模型与设计模型库中的标准化产品一一对应，包括零部件级分析模型库(型谱化零件、部件分析模型库总装直属件分析模型库)、独立功能单元分析模型库、分系统级分析模型库和微小卫星分析模型库。最后，为便于微小卫星设计、分析按照标准规范高效展开，建立了微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微小卫星的数字化研制平台，其特征在于，包括：/n微小卫星数字化设计系统，用于根据任务需求，确定待设计微小卫星的总体指标；根据所述微小卫星的总体指标，从微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中选择出四级结构模型，组成待设计微小卫星的卫星模型，得到待设计微小卫星的设计方案；/n微小卫星虚拟装配系统，用于按照所述设计方案，将待设计微小卫星的卫星模型导入，进行虚拟装配，生成装配工艺相关信息；/n微小卫星虚拟试验系统，用于按照所述设计方案，从微小卫星数字化产品库的微小卫星分析模型库中，确定出与所述待设计微小卫星的卫星模型的四级结构模型对应的目标分析模型；基于所述目标分析模型进行虚拟环境试验，得到虚拟试验结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种微小卫星的数字化研制平台，其特征在于，包括：
微小卫星数字化设计系统，用于根据任务需求，确定待设计微小卫星的总体指标；根据所述微小卫星的总体指标，从微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中选择出四级结构模型，组成待设计微小卫星的卫星模型，得到待设计微小卫星的设计方案；
微小卫星虚拟装配系统，用于按照所述设计方案，将待设计微小卫星的卫星模型导入，进行虚拟装配，生成装配工艺相关信息；
微小卫星虚拟试验系统，用于按照所述设计方案，从微小卫星数字化产品库的微小卫星分析模型库中，确定出与所述待设计微小卫星的卫星模型的四级结构模型对应的目标分析模型；基于所述目标分析模型进行虚拟环境试验，得到虚拟试验结果。


2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，
所述微小卫星数字化设计系统，还用于根据所述微小卫星的总体指标，从所述微小卫星数字化产品库的微小卫星设计模型库中选择卫星单机设备模型和载荷模型，生成卫星单机设备和载荷的配置清单；基于所述卫星单机设备和载荷的配置清单，获取所述卫星单机设备和载荷的安装和热控要求；根据所述卫星单机设备和载荷的安装和热控要求，从所述微小卫星设计模型库中选择出所述四级结构模型，组成所述待设计微小卫星的卫星模型，得到待设计微小卫星的设计方案。


3.根据权利要求2所述的平台，其特征在于，
所述微小卫星数字化设计系统，还用于根据所述卫星单机设备和载荷的安装和热控要求，从所述微小卫星设计模型库中选择功能结构单元；当功能结构单元覆盖所述卫星单机设备模型和载荷模型时，选择杆件模型和连接接头模型，从而选择出了四级结构模型，组成所述待设计微小卫星的卫星模型，得到所述待设计微小卫星的设计方案。


4.根据权利要求2所述的平台，其特征在于，
所述微小卫星数字化设计系统，还用于根据所述卫星单机设备和载荷的安装和热控要求，从所述微小卫星设计模型库中选择功能结构单元；当功能结构单元未覆盖所述卫星单机设备模型和载荷模型时，从所述微小卫星设计模型库中选择出与未覆盖的卫星单机设备模型和载荷模型对应的仪器安装板模型，再选择杆件模型和连接接头模型，从而选择出了四级结构模型，组成所述待设计微小卫星的卫星模型，得到所述待设计微小卫星的设计方案。


5.根据权利要求1至4任一项所述的平台，其特征在于，
所述微小卫星虚拟装配系统，还用于按照所述设计方案，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，刘源，曹喜滨，张冀鹞，郭金生，陈健，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23