[发明专利]一种沿保守力作用轨迹无偏飞行的装置

权利要求书

1.一种沿保守力作用轨迹无偏飞行的装置，其特征在于，所述装置包括：

卫星本体；

纯惯性系统模块，所述纯惯性系统模块设置于所述卫星本体内部，所述纯惯性系统模块包括：

壳体，所述壳体为一封闭的真空容置空间，所述壳体与所述卫星本体刚性固定连接；

悬浮质量块，所述悬浮质量块悬浮于所述壳体内部；

八组差分光学阴影传感器阵列，所述差分光学阴影传感器阵列分别位于所述壳体内部的四个侧壁上，检测所述悬浮质量块与所述壳体侧壁的相对位移信息，发出所述相对位移信息；

其中，所述纯惯性系统模块为所述悬浮质量块提供只受保守力作用的运行环境；

微推力器控制系统，所述微推力控制系统与所述卫星本体刚性固定连接，接收所述差分光学阴影传感器发出的所述相对位移信息，根据所述相对位移信息，调节所述卫星本体跟踪所述悬浮质量块飞行；其中，所述装置还包括：

锁定释放机构，所述锁定释放机构包括：

凹槽，所述凹槽与所述壳体内壁固定连接；

螺杆，所述螺杆与所述壳体的另一内壁活动连接，且与所述凹槽相对设置，所述螺杆朝所述凹槽底壁运动，使所述悬浮质量块夹持在所述螺杆与所述凹槽底壁之间，其中，所述螺杆释放所述悬浮质量块时的运动方向与所述装置在空间轨道运行方向一致；

橡胶触头，所述橡胶触头位于所述螺杆与所述悬浮质量块接触的一端；

密封圈，所述密封圈位于所述螺杆与所述内壁的连接处，保持所述纯惯性系统模块内的真空环境；

驱动电机，所述驱动电机与所述螺杆动力连接，驱动所述螺杆运动。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述悬浮质量块的材质为不易挥发的金属材料。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，如果所述装置运行在预定轨道，所述悬浮质量块悬浮于所述壳体内部，与所述壳体内部壁面保持cm级间隙。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微推力器控制系统包括：

位移跟踪控制器，所述位移跟踪控制器监控所述卫星本体与所述悬浮质量块的位移关系并设定阈值，如果所述卫星本体与所述悬浮质量块的相对位移信息超过所述阈值，发送反馈信息；

微推力器执行机构，接收所述位移跟踪控制器发出的所述反馈信息，根据所述反馈信息对所述卫星本体的运行进行调整。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述微推力器执行机构包括三个微推力器，所述三个微推力器分别位于所述卫星本体的三维坐标系的不同平面上，对所述卫星本体进行三维控制。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述八组差分光学阴影传感器阵列还包括：

所述差分光学阴影传感器阵列由多个差分光学阴影传感器组成，其中，每个所述差分光学阴影传感器包括：

一个发光二极管和一个光电二极管，所述发光二极管与所述光电二极管在两个相对壁面同轴心安装，其中，同壁面的所述发光二极管与所述光电二极管错位安装；

模数转换器，所述模数转换器接收所述相对位移信息的模拟信号，将所述模拟信号转换为所述相对位移信息的数字信号；

数字信号处理器，所述数字信号处理器接收所述相对位移信息的数字信号，传递给位移跟踪控制器。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

姿态确定与控制系统，所述姿态确定与控制系统设置于所述卫星本体的内部，控制所述卫星本体的运行姿态。