[发明专利]小型化可生存智能深空高速撞击器

说明书

本发明属于深空探测技术领域，具体涉及一种小型化可生存智能深空高速撞击器。旨在解决现有技术中深空撞击器体积大、成本高且撞击后无法生存的问题。本发明提供的小型化可生存智能深空高速撞击器采用高加固单元与高集成单元双系统设计方法，基于着陆撞击后有效载荷的利用率进行分级防护，基于分时分工原理，将撞击后高利用率的有效载荷进行多层复合式防护缓冲结构进行保护，合理分配有限资源，以保证本发明在深空撞击任务中，通过自主智能化管理实现任务轨迹自主规划、飞行过程自主导航、撞击区域自主选择等高精度导航制导控制，而且能够实现撞后生存自主管理。

技术领域

本发明属于深空探测技术领域，具体涉及一种小型化可生存智能深空高速撞击器。

背景技术

现有技术中，我国尚未开展火星及以远的深空探测任务，在地外天体探测方面缺乏相应工程经验。特别是与地外天体高速撞击探测相关的小型智能撞击器总体技术、高精度自主末制导技术、高速撞击缓冲减振技术和表面驻留生存技术等的相关工程进展。现有技术中的深空撞击器体积大、成本高，撞击后无法生存，无法满足火星系、小行星、月球等不同类型地外天体高速撞击穿透探测的任务需求。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中深空撞击器体积大、成本高且撞击后无法生存的问题，本发明提供了一种小型化可生存智能深空高速撞击器，包括加固单元、集成单元和贮箱，所述集成单元和所述贮箱对称分布于所述加固单元周侧。所述加固单元的外壳前端为卵形结构；所述加固单元内部设置有探测处理器、电源模块、通信模块、监测模块、驱动装置和防护缓冲结构；所述防护缓冲结构用于固定并支承所述探测处理器、所述电源模块、所述通信模块、所述监测模块、所述驱动装置；所述电源模块输入端设置有储能元件；所述探测处理器配置为基于预设的通信规则，将所述监测模块采集到的数据作为第一数据信号发送至所述通信模块；所述加固单元外壳后端为圆柱体，所述圆柱体底部设置有可旋转圆盘，所述圆盘上设置有弧形轨道；所述弧形轨道一端设置于所述圆盘内部并封闭，另一端延伸于所述圆盘外部，所述通信模块包括第一通信设备，所述第一通信设备装设于所述弧形轨道的封闭端；所述集成单元用于控制撞击器自主导航及制导控制规划，所述集成单元包括通信连接的姿态导航控制系统和主控模块，所述主控模块与所述驱动装置无线通信连接，所述主控模块配置为基于所述姿态导航控制系统的数据控制所述驱动装置启动，所述驱动装置的输出端与所述圆盘连接，所述圆盘能够在所述驱动装置的驱动下沿自身轴线旋转，所述第一通信设备在所述圆盘旋转时能够沿所述弧形轨道延伸方向运动。

在一些优选技术方案中，所述防护缓冲结构包括至少两层壳体，任意相邻的两个所述壳体之间填充有至少两种缓冲材料叠加构成的缓冲结构。

在一些优选技术方案中，所述防护缓冲结构包括至少两层壳体，任意相邻的两个所述壳体之间填充有由缓冲材料折叠构成的缓冲结构，所述缓冲结构具有若干褶皱；所述缓冲结构与所述壳体的接触面具有若干个接触面折痕，所述缓冲结构背离所述壳体的一面为缓冲面，所述缓冲面具有若干个第一缓冲面折痕及形成于相邻两个所述缓冲面折痕之间的第二缓冲面折痕，所述第二缓冲面折痕在该缓冲结构的径向上位于所述接触面折痕与所述第一缓冲面折痕之间，若干个所述第一缓冲面折痕的相邻所述第一缓冲面折痕之间的周向间距呈大到小的交替排列。

在一些优选技术方案中，所述第一通信设备为球体结构，所述球体结构外表面设置有天线阵列网。

在一些优选技术方案中，所述通信模块还包括第二通信设备、第三通信设备，所述第二通信设备用于接收第二数据信号，并将所述第二数据信号发送至所述探测处理器，所述探测处理器基于所述第二数据信号通过所述电源模块控制所述第三通信设备的开关状态，所述第三通信设备用于向外部设备传输所述第一数据信号。

在一些优选技术方案中，所述姿态导航控制系统包括导航敏感器、星敏感器、信号处理器、飞行控制器、惯性测量模块、能源模块、发射模块及天线。