[发明专利]一种面向非合作目标在轨服务的多微纳卫星快速部署结构

说明书

本发明公开了一种面向非合作目标在轨服务的多微纳卫星快速部署结构，属于航空航天领域，所述的结构包括正十二面体框架，所述的正十二面体框架的每根棱上安装有卡钩装配；所述的正十二面体框架的十二面上均设置微纳卫星星体，微纳卫星星体的顶部为正五棱椎体结构，正五棱结构部分伸入正十二面体框架内部，所述的微纳卫星星体顶部外表面与正十二面体框架对准配合，且所述的微纳卫星星体通过卡钩装配进行固定或者释放；本发明的结构能适应多种发射位置和方向，并能自适应调整空间姿态，利用框架上的卡钩结构，能够实现微纳卫星能快速固定、释放，本发明能在对空间非合作目标进行在轨服务时，快速投送并部署多微纳卫星。

技术领域

本发明属于航空航天领域，具体是一种面向非合作目标在轨服务的多微纳卫星快速部署结构。

背景技术

近地轨道空间的环境日益复杂，包括失效卫星、空间碎片等在内的空间非合作目标数量越来越多，给现役卫星、空间站、飞船等空间资产主被动安全威胁。实现对空间非合作目标包括交会、抓捕、离轨等操作在内的在轨服务，是实现空间安全的必然趋势。而传统的依靠单一大型卫星实现对空间非合作目标的在轨服务任务代价太大、弹性不足。随着微纳卫星技术的逐渐成熟，依赖微纳卫星大规模集群效应以低费效比实现对空间非合作目标的在轨服务已经成为了未来的必经之路。

然而，微纳卫星受限于自身的燃料、载荷等因素，不具有大范围轨道机动能力，那么如何解决大规模微纳卫星的集群快速、精确且廉价的轨道部署问题就是实现集群对非合作目标在轨服务的前提。

发明内容

本发明针对现有的微纳卫星集群在轨服务技术中存在的集群成员快速、准确投送部署问题，提出了一种用于集群微纳卫星仓储收纳、快速释放部署的多面体框架结构。

本发明是这样实现的：

一种面向非合作目标在轨服务的多微纳卫星快速部署结构，所述的结构包括正十二面体框架，所述的正十二面体框架的每根棱上安装有卡钩装配；所述的正十二面体框架的十二面上均设置微纳卫星星体；本发明采用正多面体中的正十二面体的棱作为释放微纳卫星的框架。由于正十二面体任何两个相对面连线都是相互对中垂直，便于飞行姿态调整，并且框架配合安装微纳卫星固定、快速释放的结构。本发明设计的释放微纳卫星的框架结构能适应多种发射位置和方向，并能自适应调整空间姿态。

卡钩装配是一种固定、快速释放结构，安装在正十二面体框架的棱的中间位置。可以由电机或其他方式驱动卡钩驱动轴转动，通过与微纳卫星星体上的卡槽配合，用以实现微纳卫星星体的固定或释放。

所述的微纳卫星星体的顶部为正五棱椎体结构，正五棱锥体结构部分伸入正十二面体框架内部，所述的微纳卫星星体顶部外表面与正十二面体框架对准配合，且所述的微纳卫星星体通过卡钩装配进行固定或者释放；微纳卫星星体顶部有能与微纳卫星固定、配合的正五边形边棱。该微纳卫星星体以十二个为一组，进行配合发射使用。

当微纳卫星星体顶部飞入正十二面体框架时，顶部的外表面推动卡钩长直杆的部分，使得卡钩进行旋转，最后正十二面体框架上的卡钩装配的短直杆部分快速卡住微纳卫星星体，固定住微纳卫星星体；当要释放微纳卫星星体时，通过驱动机构反转，卡钩装配打开，释放微纳卫星星体。

进一步，所述的卡钩装配安装在正十二面体框架每根棱上的中间位置、或者卡钩装配安装在正十二面体框架每根棱上靠近顶点的两侧；所述的卡钩装配为1个、2个、或者多个。

进一步，所述的微纳卫星星体的结构为正五棱柱形式或者正五棱锥台形式。所述的正五棱锥台形式中锥台上大下小或者上小下大。

进一步，所述的卡钩装配包括卡钩本体，卡钩安装座，卡钩驱动轴；所述的卡钩本体通过卡钩安装座固定在正十二面体框架的每根棱上，卡钩本体包括长端以及短端，端部均为尖端，且卡钩本体的长端向着正十二面体框架内部安装。