[实用新型]具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置

说明书

本实用新型提供了一种具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，包括：星敏光机系统和星敏电子学系统，其特征在于，星敏光机系统的外部遮光罩作为一级遮光罩，一级遮光罩的外端还设有二级遮光罩；一级遮光罩和二级遮光罩之间设有隔热垫片，构成双重保护功能结构；其中：星敏光机系统与一级遮光罩以及星敏电子学系统均安装于卫星舱内，二级遮光罩至少部分裸露于卫星舱外，用于保证星敏视场要求。本实用新型采用物理隔热的方式，给星敏增加二级遮光罩，并在二级遮光罩和星敏光机系统的一级遮光罩的基础上增加隔热垫，减弱气动加热对星敏光机系统和星敏电子学系统的影响，为超低轨卫星长时间高精度定姿过程中的星敏感器保护问题提供简单可靠、低成本的解决方案。

技术领域

本实用新型涉及超低轨卫星的高精度姿态测量技术领域，具体地，涉及一种具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置。

背景技术

目前对于长期运行在超低轨的卫星的高精度姿态测量问题并无低成本、简单可靠的解决方案。卫星上广泛使用的高精度姿态测量方案主要采用星敏感器，星敏感器属于光学定姿器件，主要由光机系统(外设遮光罩)和电子学系统两大部分组成。为保证星敏的视场，通常将星敏安装在卫星舱外。星敏遮光罩部分可长期适应的温度不超过100℃，电子学的工作温度一般不超过65℃。然而超低轨卫星由于长期受到周围气动热的影响，露在舱外的部件可被气动加热到300℃左右。传统的星敏感器并不能长期适应这样的环境温度。为了提高星敏的耐高温能力，目前市面上主要采用喷涂耐高温的黑漆，增加隔热能力，星敏内部增加制冷功能，或卫星平台给星敏制冷这些方法。但是这些方法也存在如下明显的缺陷：

(1)星敏遮光罩喷涂耐高温的黑漆，例如W-11，但是与常用的Q-17漆相比这种漆的消光能力更弱，降低了星敏对杂散光的抑制作用；

(2)在遮光罩和星敏电子学之间增加隔热垫片，该方法能有效减小热冲击的影响，或在短时间的加热情况下可以有效保护电子学，但是该方法不适用于长期处于高温加热的环境中；

(3)星敏单机增加制冷功能，增加了星敏功耗，且制冷效果并不稳定可靠；

(4)卫星平台给星敏制冷，大大增加了卫星平台的研制成本和整星功耗；

因此，目前市场上的方案并不能有效解决超低轨卫星长时间高精度定姿时对星敏感器的保护问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

本实用新型提供的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，包括：星敏光机系统和星敏电子学系统，所述星敏光机系统的外部遮光罩作为一级遮光罩，所述一级遮光罩的外端还设有二级遮光罩；所述一级遮光罩和二级遮光罩之间设有隔热垫片，构成双重保护功能结构；其中：

所述星敏光机系统与一级遮光罩以及星敏电子学系统均安装于卫星舱内，所述二级遮光罩至少部分裸露于卫星舱外，用于保证星敏视场要求。

优选地，所述姿态测量装置整体设置于卫星舱内的背风面。

优选地，所述星敏光机系统在卫星舱内的安装角度及安装位置，满足地气光抑制角和太阳光抑制角与星敏光照夹角±45°范围内无遮挡。

优选地，所述二级遮光罩采用规则的圆筒状结构，采用镁铝合金材料制备得到。

优选地，所述二级遮光罩的表面喷涂有W-11材料层。

优选地，所述隔热垫片采用聚酰亚胺隔热材料制备得到。

优选地，所述隔热垫片的厚度为2mm。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：