[发明专利]可实现立方星功能的地面教育卫星及其自上电模拟方法

说明书

本发明公开了一种可实现立方星功能的地面教育卫星及其自上电模拟方法，卫星包括两个卫星立方体框架、三个太阳能电池阵体装板、一个有机玻璃材质的壁板、位于两个卫星立方体框架内部的姿控板、星务计算机板和电源板，姿控板和电源板分别与星务计算机板通信连接；本发明的自上电模拟方法通过六轴传感器、气压计与磁强计的集成模块15的气压计三次采集教育卫星所在空间的读取气压值，判断两次气压差值是否在预设的气压变化阈值之内来决定是否满足自上电分离条件。本发明不仅可用于立方星的初级学者教育演示，又可以用于专业人员进行立方星的调试、设计、制造、操作和验证，功能强大，可模拟出卫星在轨真实飞行状态。

技术领域

本发明涉及立方星技术领域,具体涉及一种可实现立方星功能的地面教育卫星及其自上电模拟方法。

背景技术

近年来，随着计算机、新材料、微电子机械、高密度能源以及空间推进技术的迅速发展，人们在要求降低卫星成本、减小风险的同时，迫切需要加快卫星开发研制周期，特别是针对单一任务的专用卫星以及卫星组网，更需要投资小、见效快的卫星技术。立方星以一种全新的概念、崭新的设计思想成为航天领域中最活跃的研究方向，其标准尺寸为10×10×10cm的立方星，根据需要可扩展为2单元、3单元、6单元等结构以携带更多科学载荷。它具有功能扩展性好、快速组网、使用方便灵活等优点，其完成任务时间短，收效大，适应性强，非常适合应用于分布式空间系统，包括星座、空间网络和编队飞行等。立方星现已成功应用于对地观测、通信、空间科学探测和新技术试验等领域，逐渐成为空间系统的一个重要组成部分。

立方星的广泛应用促进行业内部人员或学习人员想要进行更多的立方星知识学习，然而在实际的卫星教育中，由于立方星造价昂贵，很多知识只能被迫停留在理论层面，无法进行深刻的实践演练。而近几年出现的卫星教育产品局限于进行简单的教学演示和理论框架模型，没有完全模拟卫星在轨真实飞行状态并可以供专业学习人员设计，制造，验证和操作的教育套件。

发明内容

本发明目的在于提供一种可以实际操作的可实现立方星功能的地面教育卫星及其自上电模拟方法，适用于对各种层次的人员进行培训以及学习人员的学习调试使用。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种可实现立方星功能的地面教育卫星，包括两个卫星立方体框架、三个太阳能电池阵体装板、一个有机玻璃材质的壁板、位于两个卫星立方体框架内部的姿控板、星务计算机板和电源板，所述两个卫星立方体框架固定对接从而在周向形成四个安装面，三个太阳能电池阵体装板和一个有机玻璃材质的壁板分别固定安装于所述四个安装面上，姿控板和电源板分别与星务计算机板通信连接；

所述姿控板包括姿控基板和安装于所述姿控基板上的六轴传感器、气压计与磁强计的集成模块，动量轮模块，两个磁矩棒；所述星务计算机板包括星务计算机基板和安装于所述星务计算机基板上的星务计算机主控模块、Lora无线通信模块及天线、GPS定位模块、相机和Micro SD卡内存存储模块；所述电源板包括电源基板和安装于所述电源基板上的蓄电池和电压转换模块。

进一步地，还包括四根螺纹杆和多个立柱，所述两个卫星立方体框架的顶部和底部各设置有四个螺纹孔，所述四根螺纹杆穿过顶部的螺纹孔、姿控板、星务计算机板、电源板和底部的螺纹孔设置，所述姿控板、星务计算机板和电源板之间的螺纹杆的外部均套设有立柱。

进一步地，还包括有机玻璃顶板，所述有机玻璃顶板位于所述两个卫星立方体框架的顶部。

进一步地，所述姿控板、星务计算机板和电源板自上而下依次设置，所述四根螺纹杆穿过有机玻璃顶板设置且在所述姿控板与所述有机玻璃顶板之间的螺纹杆的外部均套设有立柱。

进一步地，所述有机玻璃材质的壁板正对相机设置。

进一步地，所述姿控板还包括安装于姿控基板上的第一PC104排座、第一LED灯和Molex接口。