一种用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型制造技术

本申请公开了一种用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型，包括：星体和设置在星体顶部的遮阳板，遮阳板包括基板、安装在基板顶部边缘位置的太阳敏感器、安装在基板顶部的体装式太阳能电池阵列以及用于与星体连接的支撑柱，星体包括八边形直角多面体结构的外壳、设置在外壳内部中心位置的中心承力筒以及设置在中心承力筒与外壳之间的多个剪力墙，通过中心承力筒和剪力墙将星体划分为核心载荷舱、外围载荷舱、平台设备舱和推进设备舱。本实用新型专利技术通过设置遮阳板，能够承载太阳能电池阵列并为星体遮光隔热，同时采用外壳、剪力墙和中心承力筒的分舱式构型设计，便于满足空间引力波探测对卫星结构稳定性、热控、质心及自引力配平等要求。力配平等要求。力配平等要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型


[0001]本申请涉及卫星平台构型
，尤其涉及一种用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型。

技术介绍

[0002]相比于地面探测，空间引力波探测的目标集中在0.1mHz～1Hz的低频段，可以探测到类型丰富、数量巨大且广泛分布于宇宙空间各个距离上的引力波源。当前空间引力波探测计划主要可分为以“天琴计划”为代表的地球高轨方案和以LISA为代表的绕日轨道方案，其中，地球高轨方案面临的一个主要挑战是太阳方位角变化对卫星热控的影响。
[0003]空间引力波探测航天器关键部位的热控、结构稳定性、质心和自引力要求极高，如光学平台的温度稳定性要达到μK/Hz
1/2
量级，自引力引入的加速度偏置量小于1nm/s2，这对总体设计和平台研制都带来了极大的挑战。对航天器的构型提出了高要求，这不仅要考虑在太阳照射及内热源的作用下保证载荷的温控需求，还要满足发射及在轨期间的结构稳定性，此外还要考虑星内布局的对称性以方便质量和自引力配平，为此，本技术提出一种用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型，使得能够为核心载荷提供一个超静、超稳的工作环境，进而满足空间引力波探测对卫星结构稳定性、热控、质心及自引力配平等要求。
[0005]有鉴于此，本申请提供了一种用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型，包括：星体和设置在星体顶部的遮阳板；
[0006]所述遮阳板包括基板、安装在所述基板顶部边缘位置的太阳敏感器、安装在所述基板顶部的体装式太阳能电池阵列以及用于与所述星体连接的支撑柱；
[0007]所述星体包括八边形直角多面体结构的外壳、设置在所述外壳内部中心位置的中心承力筒以及设置在所述中心承力筒与所述外壳之间的多个剪力墙；
[0008]所述外壳通过所述中心承力筒和所述剪力墙将所述星体划分为核心载荷舱、外围载荷舱、平台设备舱和推进设备舱。
[0009]可选地，所述核心载荷舱内设置有核心载荷屏蔽罩和可动光机组件；
[0010]所述核心载荷屏蔽罩位于所述中心承力筒内；
[0011]所述可动光机组件采用集成一体化结构安装于所述中心承力筒内，并与所述核心载荷屏蔽罩部分嵌套。
[0012]可选地，所述外围载荷舱内设置有惯性前端电路、电荷管理单元、激光器单元、激光放大器单元、科学载荷配电单元、锁紧释放控制单元、综合电子单元和辐射计；
[0013]其中，所述综合电子单元和所述激光放大器单元均安装于所述外壳的内侧壁上；
[0014]所述辐射计安装于所述中心承力筒的外侧壁上；
[0015]所述惯性前端电路、所述电荷管理单元、所述激光器单元、所述科学载荷配电单元和所述锁紧释放控制单元均安装于所述剪力墙上。
[0016]可选地，所述平台设备舱内设置有星间链路天线、GNSS接收机、电源控制与分配单元和应答机；
[0017]其中，所述星间链路天线和所述GNSS接收机均安装于所述外壳的内侧壁上；
[0018]所述电源控制与分配单元和所述应答机均安装于所述剪力墙上。
[0019]可选地，所述推进设备舱内设置有轨控推进控制单元、高压气瓶、星敏电路单、星载计算机、光纤陀螺和蓄电池组；
[0020]其中，所述光纤陀螺安装于所述外壳的内侧壁上；
[0021]所述轨控推进控制单元、所述星敏电路单元、所述星载计算机和所述蓄电池组均安装于所述剪力墙上；
[0022]所述高压气瓶安装于所述外壳内底部。
[0023]可选地，所述星体外还设置有外伸部件；
[0024]所述外伸部件包括安装在所述外壳上的星敏感器、安装在所述外壳底部的对接环和数传天线以及对称安装在所述外壳外侧壁上的微推进器和轨控推进器。
[0025]可选地，所述基板和所述外壳底部均设置有用于一箭三星串联的星间连接接口。
[0026]可选地，所述外壳、所述剪力墙和所述基板均采用碳纤维复合材料蒙皮蜂窝结构板制成。
[0027]可选地，所述支撑柱两端分别与所述基板和所述星体螺栓连接；
[0028]所述支撑柱的材质为钛合金或铝合金。
[0029]可选地，所述外壳上设置有散热面。
[0030]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本卫星平台构型通过在星体顶部设置遮阳板，且遮阳板单面采用体装非展开式的太阳能电池阵列，既避免了太阳能电池板展开机构运动产生干扰，同时在“3+3个月”的观测模式下，避免了望远镜和星体侧板受到太阳直接照射，方便控制核心区域温度稳定，并且，通过采用外壳、剪力墙和中心承力筒的分舱式构型设计，能够将太阳热流和电子废热一层一层衰减，进而满足空间引力波探测对卫星结构稳定性、热控、质心及自引力配平等要求。
附图说明
[0031]图1为本申请实施例中用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型的结构示意图；
[0032]图2为本申请实施例中星体隐藏+Z外板后的结构示意图；
[0033]图3为本申请实施例中星体内设备的布局示意图；
[0034]图4为现有技术中轨道三星编队示意图；
[0035]其中，附图标记为：
[0036]100、中心承力筒，110、核心载荷屏蔽罩，111、可动光机组件，120、辐射计，210、+X+Y_1剪力墙，211、电源控制与分配单元，220、+X+Y_2剪力墙，221、星载计算机，230、+Y剪力墙，231、星敏电路单元，232、轨控推进控制单元，233、锁紧释放控制单元，234、科学载荷配电单元，240、
‑
X
‑
Y剪力墙，241、激光器单元，242、电荷管理单元，243、惯性前端电路，250、
‑
X
+Y剪力墙，260、
‑
Y剪力墙，270、+X
‑
Y_2剪力墙，271、蓄电池组，280、+X
‑
Y_1剪力墙，281、应答机，300、+Z外板，301、星敏感器，310、
‑
Z外板，311、对接环，312、数传天线，313、高压气瓶，320、+X外板，321、GNSS接收机，322、星间链路天线，330、+X+Y外板，331、微推进器，332、光纤陀螺，340、+Y外板，341、轨控推进器，350、
‑
X+Y外板，351、激光放大器单元，360、
‑
X外板，361、综合电子单元，370、
‑
X
‑
Y外板，380、
‑
Y外板，390、+X
‑
Y外板，400、基板，401、太阳敏感器，402、体装式太阳能电池阵列，403、支撑柱。
具体实施方式
[0037]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型，其特征在于，包括：星体和设置在星体顶部的遮阳板；所述遮阳板包括基板、安装在所述基板顶部边缘位置的太阳敏感器、安装在所述基板顶部的体装式太阳能电池阵列以及用于与所述星体连接的支撑柱；所述星体包括八边形直角多面体结构的外壳、设置在所述外壳内部中心位置的中心承力筒以及设置在所述中心承力筒与所述外壳之间的多个剪力墙；所述外壳通过所述中心承力筒和所述剪力墙将所述星体划分为核心载荷舱、外围载荷舱、平台设备舱和推进设备舱。2.根据权利要求1所述的用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型，其特征在于，所述核心载荷舱内设置有核心载荷屏蔽罩和可动光机组件；所述核心载荷屏蔽罩位于所述中心承力筒内；所述可动光机组件采用集成一体化结构安装于所述中心承力筒内，并与所述核心载荷屏蔽罩部分嵌套。3.根据权利要求1所述的用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型，其特征在于，所述外围载荷舱内设置有惯性前端电路、电荷管理单元、激光器单元、激光放大器单元、科学载荷配电单元、锁紧释放控制单元、综合电子单元和辐射计；其中，所述综合电子单元和所述激光放大器单元均安装于所述外壳的内侧壁上；所述辐射计安装于所述中心承力筒的外侧壁上；所述惯性前端电路、所述电荷管理单元、所述激光器单元、所述科学载荷配电单元和所述锁紧释放控制单元均安装于所述剪力墙上。4.根据权利要求1所述的用于地心高轨空间引力波探测的卫星平台构型，其特征在于，所述平台设备舱内设置有星间链路天线、GNSS接收机、电源控制与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪峰，王栋，李洪银，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：新型
国别省市：