[发明专利]一种主次镜伸缩系统

说明书

本发明提供一种主次镜伸缩系统，包括能够向圆周方向伸展打开的主反射镜(1)、能够向长度方向伸长的次镜伸展臂(4)以及安装在次镜伸展臂(4)端部的次反射镜(21)。本发明通过对卫星反射式光学成像的主反射镜的创新设计解决现有火箭运载能力及整流罩空间大小对卫星主反射镜尺寸和重量的限制问题。

技术领域

本发明属于卫星技术领域，具体涉及一种主次镜伸缩系统，用于卫星主反射镜和次反射镜的伸缩控制。

背景技术

通常GEO反射式光学成像卫星的采用整体式成像系统和分块展开式成像系统，整体式成像系统受到卫星整流罩空间的限制，使得整体式GEO反射式光学成像卫星主反射镜与不能过大，限制了卫星的成像能力。分块展开式成像系统的刚性镜面成像系统主要由玻璃、金属等刚性材料构成，使得卫星整体质量较大。给卫星运载工具提出了很高的要求，另一方面GEO光学成像卫星实现3m分辨率是单体反射镜成像技术的极限，优于3m分辨率必须使用空间分块可展开成像系统和膜基反射成像系统等新技术方案。30m口径可展开环形天基望远镜地面像元分辨率理论上达到0.75米，即使折叠后包络尺寸仍达到4.57*15.25米，我国现有运载火箭依然无法满足单次发射入轨，为了监视如海盗船靠近商船等非法行为，实现光学成像卫星2m以上分辨率，光学系统的大口径给工程实现以及在轨控制带来很大的麻烦，费效比较低。

发明内容

本发明提供一种主次镜伸缩系统，通过对卫星反射式光学成像的主反射镜的创新设计解决现有火箭运载能力及整流罩空间大小对卫星主反射镜尺寸和重量的限制问题。

本发明的技术方案，包括：

一种光学成像卫星，包括主次镜伸缩系统、底部遮光罩展开系统、侧面遮光罩展开系统、共形结构、光学相机和各卫星分系统，其中：

主次镜伸缩系统，包括能够向圆周方向伸展打开的主反射镜、能够向长度方向伸长的次镜伸展臂以及安装在次镜伸展臂端部的次反射镜，次镜伸展臂与主反射镜的中心连接，并且主反射镜打开后形成内凹的球面；

底部遮光罩展开系统，设置在主次镜伸缩系统的主反射镜的外侧，包括底部遮光罩伸展机构和安装在其上的底部遮光罩，底部遮光罩伸展机构采用折叠的方式能够向圆周方向将底部遮光罩打开，以遮蔽主反射镜；

侧面遮光罩展开系统，包括设置在次镜伸展臂的顶端的顶部伸缩套环支撑杆结构和设置在主反射镜和底部遮光罩伸展机构之间的底部折叠杆和连接在二者之间的侧面遮光罩，顶部伸缩套环支撑杆结构和底部折叠杆能够随着次镜伸展臂的伸长而向圆周方向打开，同时将侧面遮光罩拉伸并罩设在次镜伸展臂的外部；

共形结构，设置在次镜伸展臂的端部，将次反射镜、通信天线共心对接，其中通信天线位于次反射镜的外侧；

光学相机安装在主次镜伸缩系统的次镜伸展臂内。

所述卫星分系统，包括姿态控制系统、轨道控制系统、供配电系统、热控系统、数据管理系统、摄像与图像处理系统、通信系统；

光学相机、推进系统推进剂储箱以及其他分系统通过固定结构固定在次镜伸展臂的构架单元内；

卫星推进分系统的喷口安装于卫星的底部，通过六根连接于主镜底座的固定支架固定一个六边环，六边环固定于卫星推进分系统的喷口外围从而起到对喷口的固定作用；

推进分系统推进剂储箱通过管路与喷口连接。

其中的主次镜伸缩系统：

主反射镜包括主镜底座、通过电机驱动的可自锁关节均匀铰接在主镜底座圆周上的若干个间隔布置的主镜支撑骨架和镜面薄膜牵引骨架、连接在主镜支撑骨架和镜面薄膜牵引骨架上的光学主反射镜薄膜、以及控制主镜支撑骨架和/或镜面薄膜牵引骨架运动的电机。

主镜支撑骨架和镜面薄膜牵引骨架分别设有个。