一种高轨光学遥感卫星结构制造技术

一种高轨光学遥感卫星结构，包括承力筒(1)、燃料箱(2)、氧箱(3)、卫星平台(8)、太阳翼(11)、载荷适配结构(14)、相机(15)等；氧箱(3)安装在承力筒(1)内；各燃料箱(2)分别通过位于燃料箱(2)两端的燃料箱支架(4)和燃料箱顶部拉板(5)安装在承力筒(1)两侧；承力筒(1)、燃料箱(2)、氧箱(3)、燃料箱支架(4)、燃料箱顶部拉板(5)安装在卫星平台(8)内；相机(15)通过载荷适配结构(14)安装在卫星平台(8)顶部；太阳翼(11)分别安装在卫星平台(8)两侧。本发明专利技术实现了卫星整体质心降低、载荷安装面环境条件改善，同时满足燃料箱、氧箱等控制推进设备安装要求。

A structure of high orbit optical remote sensing satellite

A high orbit optical remote sensing satellite structure, including the bearing cylinder (1), fuel tank (2), oxygen (3), satellite platform box (8), (11), the wing load matching structure (14), camera (15); oxygen tank (3) mounted on the bearing force the cylinder (1); the fuel tank (2) were located through the fuel tank (2) fuel tank at both ends of the bracket (4) and a fuel tank top plate (5) installed in the bearing cylinder (1) on both sides; bearing cylinder (1), fuel tank (2), oxygen (box 3), the fuel tank bracket (4), the fuel tank top pulling plate (5) installed in the Wei Xingping station (8); the camera (15) through the load matching structure (14) mounted on the satellite platform (8) at the top of the wing; (11) are respectively installed on the satellite platform (8 sides). The invention realizes the reduction of the whole centroid of the satellite, the improvement of the environment conditions of the load mounting surface, and the requirements for the installation of the fuel tank and oxygen box to control the installation of the propulsion equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种高轨光学遥感卫星结构
本专利技术属于航天器结构设计
，本专利技术涉及一种高轨光学遥感卫星结构。
技术介绍
高轨光学遥感卫星可以实现对某一目标的不间断观测，随着对地观测系统的完善，高轨光学遥感卫星成为我国航天遥感器发展的一个重要方向。为适应高轨遥感领域发展需求，在既有通信卫星平台基础上，针对高轨遥感卫星的大载荷、高稳定度、快速姿态机动能力等显著特点，对结构、推进、控制等分系统进行修改，形成高轨遥感卫星平台，兼具高轨卫星与遥感卫星功能特点，而其中最为重要的设计难点之一就是推进系统(氧箱、燃料箱)安装设计、相机高稳定安装设计、其它设备安装设计等。目前我国是世界上首个进行高轨光学遥感卫星研制的国家，因此其平台设计也是具有较强的首创性。既有高轨卫星平台主要载荷为天线系统，卫星控制与推进系统(氧箱、燃料箱)主要设备均安装于卫星承力筒内，承力筒自身高度。而高轨光学遥感卫星的主要载荷为光学载荷(相机)，载荷重量占比相对更大，若直接借用既有高轨卫星平台，卫星整体质心较高，光学载荷安装面力学环境条件会非常恶劣，因此需建立一种新型卫星结构平台，为载荷提供良好安装特性同时满足燃料箱、氧箱、相机、其它各类设备安装需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种高轨光学遥感卫星结构，通过设计外挂式燃料箱安装方式，实现卫星整体质心降低、载荷安装面环境条件改善，同时满足燃料箱、氧箱等控制推进设备安装要求。本专利技术所采用的技术方案是：一种高轨光学遥感卫星结构，包括承力筒、燃料箱、氧箱、燃料箱支架、燃料箱顶部拉板、卫星平台、太阳翼、载荷适配结构、相机；氧箱安装在承力筒内；各燃料箱分别通过位于燃料箱两端的燃料箱支架和燃料箱顶部拉板安装在承力筒两侧；承力筒、燃料箱、氧箱、燃料箱支架、燃料箱顶部拉板安装在卫星平台内；相机通过载荷适配结构安装在卫星平台顶部；太阳翼分别安装在卫星平台两侧。所述燃料箱支架为金属加筋平板结构，材料为2A14T6，分别对称安装在承力筒两侧；燃料箱支架一侧为弧形接口，与承力筒侧壁相连；燃料箱支架中部开有燃料箱安装孔，燃料箱一端安装在燃料箱安装孔内。所述燃料箱顶部拉板为平板结构，中部有燃料箱连接接口，一侧为弧形接口，与承力筒侧壁相连；各燃料箱顶部拉板分别对称安装在承力筒两侧且靠近承力筒一端端口；各燃料箱一端通过燃料箱连接接口与燃料箱顶部拉板连接。所述卫星平台包括隔板、外侧板、平台顶板、平台底板、中部支撑板；隔板有四片，分别与燃料箱支架、燃料箱顶部拉板、承力筒相连，对称安装在承力筒两侧且关于过承力筒对称轴、燃料箱对称轴的平面对称；平台顶板、平台底板分别安装在承力筒两端；外侧板两端分别与平台顶板、平台底板相连，与平台顶板、平台底板组成八面体结构；中部支撑板为十字支撑结构，安装在隔板和外侧板之间，太阳翼固定在中部支撑板、外侧板上。所述载荷适配结构安装在平台顶板中部，为环形壳体结构，相机安装在载荷适配结构上。所述载荷适配结构包括箱体式局部支撑结构、筒壳外部整体化安装座、筒壳内部整体化安装座，筒壳外部整体化安装座安装在载荷适配结构上部环形平台的上表面，沿环形平台周向均匀分布；箱体式局部支撑结构、筒壳内部整体化安装座与筒壳外部整体化安装座安装位置对应，安装在载荷适配结构上部环形平台的下表面。所述相机采用三点支撑形式，分别与各筒壳外部整体化安装座、箱体式局部支撑结构、筒壳内部整体化安装座通过螺钉固定连接。所述筒壳外部整体化安装座为平板结构，分布有9个相机连接孔，材料为钛合金。所述箱体式局部支撑结构为角盒结构，分别与载荷适配结构上部环形平台的下表面、载荷适配结构侧面内壁相连。所述筒壳内部整体化安装座为内部有加强筋的块状结构，分布有相机连接孔，筒壳内部整体化安装座位于筒壳外部整体化安装座内，材料为钛合金。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术相对于既有高轨卫星平台，通过燃料箱外挂的构形设计、燃料箱支撑结构设计、承力筒连接设计等，显著降低承力筒自身高度，进而实现卫星整体质心降低、载荷力学环境改善提升。(2)通过整星采用八面体式构形，在满足燃料箱、氧箱、太阳翼、数传天线及其它各类设备安装需求的同时有效控制了卫星结构尺寸，以满足运载包络要求；通过整星八面体箱体结构形式，满足燃料箱外挂式安装、运载包络要求及太阳翼、数传天线及其它设备安装需求。通过设计三点支撑式高稳定载荷适配结构，实现相机的高稳定安装。(3)通过三点支撑式高稳定载荷适配结构，可充分适应三点式光学相机载荷适配支撑需求，同时满足刚度、强度、稳定性支撑要求，实现了相机高稳定安装。附图说明图1为本专利技术的整星结构形式外轮廓；图2为本专利技术的整星结构形式内部结构；图3为本专利技术的承力筒外挂燃料箱安装方式；图4为本专利技术的燃料箱顶部拉板；图5为本专利技术的燃料箱支架；图6为本专利技术的高稳定载荷适配结构外轮廓；图7为本专利技术的高稳定载荷适配结构筒壳内部结构；图8为本专利技术的箱体式局部支撑结构；图9为本专利技术的筒壳外部整体化钛合金安装座；图10为本专利技术的筒壳内部整体化钛合金安装座。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。如图1、图2、图3所示，一种高轨光学遥感卫星结构，包括承力筒1、燃料箱2、氧箱3、燃料箱支架4、燃料箱顶部拉板5、卫星平台8、太阳翼11、载荷适配结构14、相机15；氧箱3安装在承力筒1内；各燃料箱2分别通过位于燃料箱2两端的燃料箱支架4和燃料箱顶部拉板5安装在承力筒1两侧；承力筒1、燃料箱2、氧箱3、燃料箱支架4、燃料箱顶部拉板5安装在卫星平台8内；相机15通过载荷适配结构14安装在卫星平台8顶部；太阳翼11分别安装在卫星平台8两侧。如图5所示，燃料箱支架4为金属加筋平板结构，材料为2A14T6，分别对称安装在承力筒1两侧；燃料箱支架4一侧为弧形接口，与承力筒1侧壁相连；燃料箱支架4中部开有燃料箱安装孔，燃料箱2一端安装在燃料箱安装孔内。如图4所示，燃料箱顶部拉板5为平板结构，中部有燃料箱连接接口9，一侧为弧形接口，与承力筒1侧壁相连；各燃料箱顶部拉板5分别对称安装在承力筒1两侧且靠近承力筒1一端端口；各燃料箱2一端通过燃料箱连接接口9与燃料箱顶部拉板5连接。卫星平台8包括隔板7、外侧板12、平台顶板13、平台底板10、中部支撑板20；隔板7有四片，分别与燃料箱支架4、燃料箱顶部拉板5、承力筒1相连，对称安装在承力筒1两侧且关于过承力筒1对称轴、燃料箱2对称轴的平面对称；平台顶板13、平台底板10分别安装在承力筒1两端；外侧板12两端分别与平台顶板13、平台底板10相连，与平台顶板13、平台底板10组成八面体结构；中部支撑板20为十字支撑结构，安装在隔板7和外侧板12之间，太阳翼11固定在中部支撑板20、外侧板12上。如图6、图7所示，载荷适配结构14安装在平台顶板13中部，为环形壳体结构，相机15安装在载荷适配结构14上。载荷适配结构14包括箱体式局部支撑结构16、筒壳外部整体化安装座17、筒壳内部整体化安装座18，筒壳外部整体化安装座17安装在载荷适配结构14上部环形平台的上表面，沿环形平台周向均匀分布；箱体式局部支撑结构16、筒壳内部整体化安装座18与筒壳外部整体化安装座17安装位置对应，安装在载荷适配结构14上部环形平台的下表面。相机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高轨光学遥感卫星结构，其特征在于，包括承力筒(1)、燃料箱(2)、氧箱(3)、燃料箱支架(4)、燃料箱顶部拉板(5)、卫星平台(8)、太阳翼(11)、载荷适配结构(14)、相机(15)；氧箱(3)安装在承力筒(1)内；各燃料箱(2)分别通过位于燃料箱(2)两端的燃料箱支架(4)和燃料箱顶部拉板(5)安装在承力筒(1)两侧；承力筒(1)、燃料箱(2)、氧箱(3)、燃料箱支架(4)、燃料箱顶部拉板(5)安装在卫星平台(8)内；相机(15)通过载荷适配结构(14)安装在卫星平台(8)顶部；太阳翼(11)分别安装在卫星平台(8)两侧。

【技术特征摘要】
1.一种高轨光学遥感卫星结构，其特征在于，包括承力筒(1)、燃料箱(2)、氧箱(3)、燃料箱支架(4)、燃料箱顶部拉板(5)、卫星平台(8)、太阳翼(11)、载荷适配结构(14)、相机(15)；氧箱(3)安装在承力筒(1)内；各燃料箱(2)分别通过位于燃料箱(2)两端的燃料箱支架(4)和燃料箱顶部拉板(5)安装在承力筒(1)两侧；承力筒(1)、燃料箱(2)、氧箱(3)、燃料箱支架(4)、燃料箱顶部拉板(5)安装在卫星平台(8)内；相机(15)通过载荷适配结构(14)安装在卫星平台(8)顶部；太阳翼(11)分别安装在卫星平台(8)两侧。2.根据权利要求1所述的一种高轨光学遥感卫星结构，其特征在于：所述燃料箱支架(4)为金属加筋平板结构，材料为2A14T6，分别对称安装在承力筒(1)两侧；燃料箱支架(4)一侧为弧形接口，与承力筒(1)侧壁相连；燃料箱支架(4)中部开有燃料箱安装孔，燃料箱(2)一端安装在燃料箱安装孔内。3.根据权利要求1或2所述的一种高轨光学遥感卫星结构，其特征在于：所述燃料箱顶部拉板(5)为平板结构，中部有燃料箱连接接口(9)，一侧为弧形接口，与承力筒(1)侧壁相连；各燃料箱顶部拉板(5)分别对称安装在承力筒(1)两侧且靠近承力筒(1)一端端口；各燃料箱(2)一端通过燃料箱连接接口(9)与燃料箱顶部拉板(5)连接。4.根据权利要求3所述的一种高轨光学遥感卫星结构，其特征在于：所述卫星平台(8)包括隔板(7)、外侧板(12)、平台顶板(13)、平台底板(10)、中部支撑板(20)；隔板(7)有四片，分别与燃料箱支架(4)、燃料箱顶部拉板(5)、承力筒(1)相连，对称安装在承力筒(1)两侧且关于过承力筒(1)对称轴、燃料箱(2)对称轴的平面对称；平台顶板(13)、平台底板(10)分别安装在承力筒(1)两端；外侧板(12)两端分别与平台顶板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立新，刘国青，白刚，阮剑华，李竞蔚，赵华，余快，赵煜，李果，杨文涛，王成伦，张胜，杨国巍，沈中，刘凤晶，李响，王丽俐，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京,11