超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，其中测量装置包括：星敏光机系统、星敏电子学系统以及隔热装置，隔热装置采用隔热筒；其中：星敏电子学系统设置于舱内，星敏光机系统至少部分裸露在舱外，保证星敏视场要求，隔热装置安装在舱板上，并罩装在星敏光机系统的外部，且不遮挡星敏视场；隔热装置的边缘超出星敏光机系统的边缘；隔热装置与星敏光机系统之间无接触。本实用新型专利技术通过给星敏增加隔热筒，避免星敏受到气动加热的影响，有效保障星敏的工作环境温度，使星敏可长期适应超低轨严酷的气动热环境，从而为超低轨卫星长时间高精度定姿过程中对星敏感器的保护问题提供简单可靠、低成本的解决方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置


[0001]本技术涉及超低轨卫星的高精度姿态测量
，具体地，涉及一种超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置。

技术介绍

[0002]目前对于长期运行在超低轨的卫星的高精度姿态测量问题并无低成本、简单可靠的解决方案。卫星上广泛使用的高精度姿态测量方案主要是采用星敏感器，星敏感器属于光学定姿器件，主要有星敏光机系统(外设遮光罩)和电子学系统两大部分组成。为保证星敏的视场，通常将星敏安装在卫星舱外。星敏遮光罩部分可长期适应的温度不超过100℃，电子学系统的工作温度一般不超过65℃。然而超低轨卫星由于长期受到周围气动热的影响，露在舱外的部件可被气动加热到300℃左右。传统的星敏感器并不能长期适应这样的环境温度。为了提高星敏的耐高温能力，目前市面上主要采用喷涂耐高温的黑漆，增加隔热能力，星敏内部增加制冷功能或通过卫星平台给星敏制冷。但是这些方法也存在如下明显的缺陷：
[0003]1、星敏遮光罩喷涂耐高温的黑漆，例如W
‑
11，但是与常用的Q
‑
17漆相比这种漆的消光能力更弱，降低了星敏对杂散光的抑制作用；
[0004]2、在遮光罩和星敏电子学系统之间增加隔热垫片，这种方法能有效减小热冲击的影响或在短时间的加热情况下可以有效保护电子学系统，但是这种方法不适用于长期处于高温加热的环境中；
[0005]3、星敏单机增加制冷功能，增加了星敏功耗，且制冷效果并不稳定可靠；
[0006]4、卫星平台给星敏制冷，大大增加了卫星平台的研制成本和整星功耗。
[0007]因此，目前市场上的方案并不能有效解决超低轨卫星长时间高精度定姿过程中对星敏感器有效保护的问题，本领域亟需研发一种低成本、高可靠的超低轨卫星定姿用星敏感器的保护方案。

技术实现思路

[0008]本技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置。
[0009]根据本技术的一个方面，提供了一种超低轨卫星的高精度姿态测量装置的隔热装置，包括：隔热筒；工作状态下，所述隔热筒安装在舱板上，高精度姿态测量装置的星敏光机系统设置于所述隔热筒的内部，所述隔热筒的边缘超出星敏光机系统的边缘，且与星敏光机系统之间无接触。
[0010]优选地，所述隔热筒为底部面积小于头部面积的倾斜圆筒结构，所述倾斜圆筒结构的径向截面为椭圆形。
[0011]优选地，所述隔热筒的边缘超出所述星敏光机系统的边缘3～5mm。
[0012]优选地，所述隔热筒采用2A12
‑
T4材料制备得到。
[0013]优选地，所述隔热筒的整体还喷涂有耐高温黑色涂层。
[0014]根据本技术的另一个方面，提供了一种超低轨卫星的高精度姿态测量装置，包括：星敏光机系统、星敏电子学系统以及隔热装置；其中：
[0015]所述星敏电子学系统设置于舱内，所述星敏光机系统至少部分裸露在舱外，保证星敏视场要求，所述隔热装置包括隔热筒，所述隔热筒安装在舱板上，并罩装在所述星敏光机系统的外部，且不遮挡星敏视场；
[0016]所述隔热筒的边缘超出所述星敏光机系统的边缘；
[0017]所述隔热筒与所述星敏光机系统之间无接触。
[0018]优选地，所述隔热筒为底部面积小于头部面积的倾斜圆筒结构，所述倾斜圆筒结构的径向截面为椭圆形。
[0019]优选地，所述隔热筒的边缘超出所述星敏光机系统的边缘3～5mm。
[0020]优选地，所述隔热筒采用2A12
‑
T4材料制备得到；所述隔热筒的整体还喷涂有耐高温黑色涂层。
[0021]优选地，所述星敏光机系统根据卫星的任务姿态确定安装角度及安装位置。
[0022]由于采用了上述技术方案，本技术与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
[0023]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，隔热筒可以实现物理隔热，阻断了侧面热流对星敏的加热效果，保证了星敏更好的环境温度。
[0024]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，隔热筒可以长期避免星敏受气动热的影响，属于无源热防护，不增加星敏功耗或整星功耗。
[0025]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，隔热筒边缘高出星敏遮光罩边缘，保证卫星本体有较小姿态偏差时，星敏遮光罩也在隔热筒的遮挡区域内。
[0026]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，其中隔热筒为底部小、头部大的倾斜圆筒状结构，该结构的径向截面为椭圆形，实现不遮挡星敏视场的目的。
[0027]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，隔热筒与星敏无接触，隔热筒能遮挡沿舱壁热流，对星敏实现了物理隔热，改善了星敏的环境温度，保证星敏可在超低轨环境下长期使用，为卫星平台提供高精度定姿能力。
[0028]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，选用2A12
‑
T4材料，质量轻、耐高温且较容易加工。
[0029]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，整体喷涂耐高温黑色涂层W
‑
11，进一步增强了消光作用，增强了星敏的杂光抑制能力。
[0030]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置，将星敏感器电子学系统放在舱内，一方面为星敏电子学提供更好的环境温度，避免热流的直接冲击，同时可为后续隔热筒设计提供更好的条件，可减小隔热筒的体积。
[0031]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置，增加隔热筒后，避免了超低轨环境下对星敏的气动加热效果，可以在超低轨环境下长期使用星敏定姿，为超低轨卫星高精度定姿过程中对星敏感器的保护提供了有效解决方案。
[0032]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置，增加隔热筒后，拓展了传统星敏的使用环境，常规星敏在不增加内部热防护的情况下，可以适应超低轨强气动热的环境，降低了超低轨卫星的星敏的研制成本。
[0033]本技术提供的超低轨卫星的高精度姿态测量装置及其隔热装置，尤其适用于当卫星运行在超低轨道时，且有高精度姿态测量需求的情况以及卫星飞行时大气来流方向平行于隔热筒的安装舱板或与舱板的夹角小于10
°
的情况。
附图说明
[0034]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0035]图1为本技术一优选实施例中超低轨卫星的高精度姿态测量装置的隔热装置的整体结构示意图。
[0036]图2为本技术一优选实施例中超低轨卫星的高精度姿态测量装置的隔热装置的形状示意图；其中，(a)为径向截面示意图，(b)轴向截面示意图。
[0037]图3为本技术一优选实施例中超低轨卫星的高精度姿态测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低轨卫星的高精度姿态测量装置的隔热装置，其特征在于，包括：隔热筒；工作状态下，所述隔热筒安装在舱板上，高精度姿态测量装置的星敏光机系统设置于所述隔热筒的内部，所述隔热筒的边缘超出星敏光机系统的边缘，且与星敏光机系统之间无接触；其中：所述隔热筒为底部面积小于头部面积的倾斜圆筒结构，所述倾斜圆筒结构的径向截面为椭圆形。2.根据权利要求1所述的超低轨卫星的高精度姿态测量装置的隔热装置，其特征在于，所述隔热筒的边缘超出所述星敏光机系统的边缘3～5mm。3.根据权利要求1所述的超低轨卫星的高精度姿态测量装置的隔热装置，其特征在于，所述隔热筒采用2A12
‑
T4材料制备得到。4.根据权利要求1所述的超低轨卫星的高精度姿态测量装置的隔热装置，其特征在于，所述隔热筒的整体还喷涂有耐高温黑色涂层。5.一种超低轨卫星的高精度姿态测量装置，其特征在于，包括：星敏光机系统、星敏电子学系统以...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，容建刚，邵帅，朱昊，王猛，张飞，常亮，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，
类型：新型
国别省市：