[发明专利]空间救援飞行器以及包含该救援飞行器的空间飞行器

说明书

本发明涉及一种空间救援飞行器以及包含该空间救援飞行器的空间飞行器，所述空间救援飞行器包括：主体；相机，设置在所述主体上；固体脉冲式发动机，设置在所述主体上，用于为所述飞行器提供动力。本发明的空间救援飞行器，采用全固体的推进方式，具有微小型化、在轨存储时间长、响应任务速度快的优点。

技术领域

本发明涉及空间飞行器在轨服务技术领域，尤其涉及一种空间救援飞行器以及包含该空间救援飞行器的空间飞行器。

背景技术

GEO轨道具有独特的高度优势，对地覆盖面积大，主要用于部署通信、导航以及对地观测卫星。根据UCS卫星数据，2015年全球在轨运行卫星1265颗，GEO有效卫星约有465颗。GEO卫星在轨正常运行时能创造显著的经济效益，2012年根据IntelSat901～907数据进行分析，一颗GEO通信卫星运行一年可以产生不低于1亿美元的收入。由于显著的经济效益以及GEO轨位的稀缺性，国内外正持续开展针对GEO卫星的故障救援技术研究。

上世纪90年代以来，欧洲通过航天飞机搭载和国际空间站建设，开展了“机器人技术试验”(ROTEX)、“机器人组件试验”(ROKVISS)等试验项目，验证了灵巧机械臂/手的在轨操作和维修能力；推出了“GEO服务飞行器”(GSV)、“试验服务卫星”(ESS)、“GEO碎片清理计划”(ROGER)和“空间系统演示验证试验卫星”(TECSAS)等项目，主要用于对GEO卫星在轨检测、辅助离轨和维修服务所需技术进行试验。另外，德国宇航研究院(DLR)开展了“轨道延寿飞行器”(OLEV)和“德国轨道服务系统”(DEOS)项目研究，面向GEO高价卫星提供延寿和轨道清理任务。

GEO卫星发生故障后，必须在第一时间内开展故障原因分析，并在准确定位故障的基础上指定并实施救援措施。快速机动邻近勘察是获得第一手现场情况的重要途径，救援飞行器以故障卫星为目标，通过掠飞或伴飞等形式建立近距离稳定观测条件，并及时回传外部观察检测数据，或者针对通信故障类卫星近距离获取数据信息并回传。

救援飞行器平时由大型卫星携带驻轨飞行，如果邻近轨道区域卫星发生故障可及时响应救援任务要求，短时间内实现上千公里轨道转移并抵达目标卫星附近，获取现场情况后将数据回传卫星平台，便于在轨或地面制定准确可靠的救援措施。

救援飞行器属于微小型智能飞行器，具备一定的自主飞行及控制能力。一个大型卫星平台可以携带存储多个救援飞行器，执行任务时释放分离，然后可以自主机动飞行。随着航天技术的发展，对于空间飞行器在轨服务的要求也越来越高，而飞行器的微小型化、在轨长期存储、响应任务快成为了技术人员一直研究的方向。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种微小型空间救援飞行器，能够在轨长期存储、快速响应任务。

为实现上述目的，本发明提供一种空间救援飞行器，包括：主体；

相机，设置在所述主体上；

固体脉冲式发动机，设置在所述主体上，用于为所述飞行器提供动力。

根据本发明的一个方面，所述固体脉冲式发动机包括初始加速发动机、中途修正发动机、末端机动平移发动机、和姿态控制发动机。

根据本发明的一个方面，所述初始加速发动机设有四台，所述初始加速发动机围绕所述相机等间距设置，所述初始加速发动机采用双机同时点火的工作模式。

根据本发明的一个方面，所述中途修正发动机设有四台，所述中途修正发动机与所述初始加速发动机相间布置，所述中途修正发动机采用双机同时点火的工作模式。

根据本发明的一个方面，所述末端机动平移发动机沿所述主体周向等间距布置。

根据本发明的一个方面，所述姿态控制发动机包括固体微机电系统发动机板，采用双机或多机对偶同时点火的工作模式。