[发明专利]一种晨昏轨道的帆板遮阳式双超卫星平台系统

说明书

本发明提供了一种晨昏轨道的帆板遮阳式双超卫星平台系统，可展开大型柔性遮阳帆板包括薄膜电池、柔性帆板基板、双梁式展开机构、导电环、驱动电机；主从非接触超高精度超高稳定度指向确定机构包括磁悬浮执行器驱动电路、非接触磁悬浮执行器、高精度位置测量敏感器、位置数据采集电路；薄壁桁架承力筒式平台舱体包括全碳纤维树脂基复合材料承力筒、舱体框架、底板、中板、顶板以及若干侧板。本发明所涉及的晨昏轨道的帆板遮阳式主从非接触双超卫星平台构型设计方法的载荷热稳定性高、平台太阳帆供电能力强、载荷具有超高指向精度和超高稳定度，适用于空间望远镜、空间太阳能电站、对地高分辨率成像卫星、激光探测与激光通信卫星。

技术领域

本发明涉及卫星领域，具体地，涉及一种晨昏轨道的帆板遮阳式双超卫星平台系统。

背景技术

晨昏轨道因其具有相对稳定的光照条件，对卫星有效载荷、能源和热控系统的功能实现非常有利，目前传统卫星大部分采用体装式或单翼、双翼、多翼的太阳帆板，受制于帆板面积增大对整星挠性干扰的增大效应，当前在轨的卫星少有采用帆板遮阳的方式为有效载荷或卫星平台提供低温热控制或完全黑暗的光线条件。

专利文献为US 6454215的发明专利提供了一种无扰载荷的卫星结构方案，将遮阳薄膜(Sun Shield)作为卫星载荷遮挡热辐射的一种解决方法，这种薄膜仅具有遮挡太阳光辐射的功能，不具有太阳帆板对卫星进行充电的功能，为实现以上两种功能的综合，同时降低大面积遮阳薄膜的扰动对卫星有效载荷的影响，提出了本发明所述帆板遮阳式主从非接触双超卫星平台构型设计方法。

目前该卫星平台构型设计及样机试验结果表明，载荷实测指向精度达到万分之一度，稳定度达到百万分之一度每秒，比专利(US 6454215)所述卫星提高10倍；与专利(US6454215)相比，平台供电能力和载荷工作的热稳定性显著提升。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种晨昏轨道的帆板遮阳式双超卫星平台系统。

根据本发明提供的一种晨昏轨道的帆板遮阳式双超卫星平台系统，包括可展开大型柔性遮阳帆板、主从非接触超高精度超高稳定度指向确定机构、薄壁桁架承力筒式平台舱体以及高刚度轻量化载荷模组，其中：

可展开大型柔性遮阳帆板用于遮挡空间热辐射，保持卫星有效载荷的热环境稳定，并通过光电转换提供电能；

主从非接触超高精度超高稳定度指向确定机构用于卫星平台对高刚度轻量化载荷模组进行多自由度高精度控制；

薄壁桁架承力筒式平台舱体用于为可展开大型柔性遮阳帆板和主从非接触超高精度超高稳定度指向确定机构提供安装结构、传力路径、能源和信息传输服务；

高刚度轻量化载荷模组安装在主从非接触超高精度超高稳定度指向确定机构上。

优选地，可展开大型柔性遮阳帆板包括纳米薄膜太阳能电池、柔性帆板基板，柔性帆板基板上平铺纳米薄膜太阳能电池。

优选地，纳米薄膜太阳能电池采用纳米硅基薄膜(101)材料沉积在聚酰亚胺基底(102)上形成。

优选地，柔性帆板基板设置在双梁式展开机构上，通过双梁式展开机构实现展开和收拢。

优选地，还包括导电环，导电环在双梁式展开机构与薄壁桁架承力筒式平台舱体之间传输电能与信号。

优选地，主从非接触超高精度超高稳定度指向确定机构包括非接触磁悬浮执行器、磁悬浮机构驱动器、高精度位置测量敏感器以及位置数据采集电路，其中：

磁悬浮机构驱动器与非接触磁悬浮执行器的电路连接；

高精度位置测量敏感器进行执行机构的输出力效果测量，并通过位置数据采集电路进行采集和数据处理。