卫星座充系统技术方案

本发明专利技术提供了一种卫星座充系统，包括卫星电源系统、运载电源系统、地面电源系统及接触式星载连接系统，接触式星载连接系统使卫星电源系统与运载电源系统之间电连接；卫星电源系统、运载电源系统及地面电源系统被配置为依次连接的第一座充状态，第一座充状态包括：地面电源系统为运载电源系统供电，运载电源系统为卫星电源系统供电，接触式星载连接系统处于导通状态；卫星电源系统及运载电源系统还被配置为相互连接的第二座充状态，第二座充状态包括：运载电源系统为卫星电源系统供电，接触式星载连接系统处于导通状态；卫星电源系统还被配置为自供电状态，自供电状态包括：卫星的太阳能阵列为卫星电源系统供电，接触式星载连接系统处于断开状态。

【技术实现步骤摘要】
卫星座充系统
本专利技术涉及卫星供电
，特别涉及一种卫星座充系统。
技术介绍
运载火箭发射之前，卫星需断开与地面系统的电气连接，拔除卫星表面的电气连接插头(以下简称为脱插)。此过程中需要操作人员爬上发射塔架进入火箭整流罩内进行操作，流程复杂且具有一定风险性。整星测试环节中，卫星由外部电源与蓄电池联合供电，外部电源通过脱插与整星连接。这种供电方式虽然便于地面测试，但星箭组合安装合罩之后，卫星便完全被整流罩包围，发射塔架测试过程中，脱插的插拔均需人员进入火箭整流罩内，过程繁琐且具有风险。如遇小型固体火箭，整流罩内根本没有操作空间，给传统脱插设计带来瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种卫星座充系统，以解决现有的卫星整星测试环节与外部电源相连接导致的脱插可能的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种卫星座充系统，所述卫星座充系统包括卫星电源系统、运载电源系统、地面电源系统及接触式星载连接系统，其中：所述接触式星载连接系统用于使所述卫星电源系统与所述运载电源系统之间电连接；所述卫星电源系统、所述运载电源系统及所述地面电源系统被配置为依次连接的第一座充状态，所述第一座充状态包括：所述地面电源系统为所述运载电源系统供电，所述运载电源系统为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于导通状态；所述卫星电源系统及所述运载电源系统还被配置为相互连接的第二座充状态，所述第二座充状态包括：所述运载电源系统为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于导通状态；所述卫星电源系统还被配置为自供电状态，所述自供电状态包括：卫星的太阳能阵列为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于断开状态。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述运载火箭包括释放机构，其中：所述释放机构被配置为附着状态，所述附着状态包括：所述卫星固定于所述释放机构上；所述释放机构还被配置为释放状态，所述释放状态包括：所述卫星脱离所述释放机构；所述接触式星载连接系统包括第一连接装置与第二连接装置，所述第一连接装置固定于所述卫星表面，所述第二连接装置固定于所述释放机构表面；所述附着状态还包括：所述第一连接装置与所述第二连接装置压接导通；所述释放状态还包括：所述第一连接装置与所述第二连接装置脱离断开。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述释放机构包括锁紧装置、火工品及弹性装置，其中：所述锁紧装置用于将所述卫星固定于所述释放机构；所述火工品用于将所述锁紧装置破坏，使所述锁紧装置失去效力；所述弹性装置用于提供将所述卫星推离所述释放机构的推力。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述第一连接装置和所述第二连接装置均包括压块结构，其中：所述压块结构包括侧耳及连接件，两个所述侧耳用于将所述压块结构固定于所述卫星表面或所述释放机构表面，所述连接件突起于两个所述侧耳之间，以提供电连接的硬件通路；所述侧耳的中心具有孔，以用于插入固定用螺栓。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述第二连接装置还包括固定于所述压块结构上的簧片，其中：所述簧片为“U”型结构，所述“U”型结构的一侧外壁焊接于所述第二连接装置的压块结构的连接件上，所述“U”型结构的另一侧外壁压接于所述第一连接装置的压块结构的连接件上；所述附着状态下，所述簧片的高度为5mm，所述释放状态下，所述簧片的高度为7mm。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述第一连接装置的数量为多个，所述第二连接装置的数量为多个，一个所述第一连接装置对应一个所述第二连接装置以组成一个接口，其中：多个所述接口包括供电正线接口、供电回线接口、以及多个数据接口；所述供电正线接口与所述供电回线接口用于为卫星座充系统提供回路；所述数据接口用于卫星测试数据的下行收发与地面测试指令的上行收发。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述卫星座充系统包括第一电缆组件、第二电缆组件、第三电缆组件及第四电缆组件，其中：所述第一电缆组件构建所述卫星电源系统与所述第一连接装置之间的电连接；所述第二电缆组件构建所述第二连接装置与所述运载电源系统之间的电连接；所述第三电缆组件构建所述运载电源系统内部的电连接；所述第四电缆组件构建所述运载电源系统与所述地面电源系统之间的电连接。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述第三电缆组件还耦合至一防护二极管，其中：所述防护二极管的正极耦合至所述地面电源系统，所述防护二极管的负极耦合至所述卫星电源系统。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述卫星电源系统包括MOS管、第一二极管、阻容滤波电路、蓄电池、第二二极管及开关，其中：所述第二二极管与所述开关并联后连接所述蓄电池的正极，所述阻容滤波电路一端连接所述蓄电池的负极，另一端连接所述第二二极管的正极；所述第一二极管的负极连接所述第二二极管的正极，所述第一二极管的正极连接所述MOS管源漏极之一端，所述MOS源漏极之另一端连接所述蓄电池的负极；所述第一二极管的正极还连接所述防护二极管的负极。可选的，在所述的卫星座充系统中，所述卫星电源系统还连接所述太阳能阵列，所述太阳能阵列的正极连接第三二极管的负极，所述第三二极管的正极连接所述第一二极管的负极，所述太阳能阵列的负极连接所述蓄电池的负极；所述接口还包括地面模拟阵端口与地面阵回线端口。在本专利技术提供的卫星座充系统中，通过在地面测试阶段，卫星电源系统、运载电源系统及地面电源系统被配置为依次连接的第一座充状态，地面电源系统为运载电源系统供电，运载电源系统为卫星电源系统供电，接触式星载连接系统处于导通状态，在发射前或发射中卫星与运载未分离时，卫星电源系统及运载电源系统还被配置为相互连接的第二座充状态，运载电源系统为卫星电源系统供电，接触式星载连接系统处于导通状态，发射后卫星与运载分离后，卫星电源系统还被配置为自供电状态，自供电状态包括：卫星的太阳能阵列为卫星电源系统供电，接触式星载连接系统处于断开状态，实现了卫星表面接触式电气连接方式(以下简称为座充系统)的设计方案，消除了传统型拔除脱插操作的局限性，在降低工作量的同时，提高星箭电气连接的便捷度。本专利技术提供了一种不依赖脱插即可为卫星供电及测试的卫星座充系统，由运载火箭中的运载电源系统为卫星提供电气连接。发射前由运载电源系统在地面操作，拔除与地面电源系统连接的第四电缆组件，发射后卫星与运载火箭分离，接触式星载连接系统即可自动脱开，可大大减少人员操作，进一步提高安全性与可靠性。附图说明图1是本专利技术一实施例的卫星座充系统示意图；图2是本专利技术一实施例的压块结构的示意图；图3是本专利技术一实施例的簧片结构的示意图；图4是本专利技术一实施例的压块结构与簧片连接的结构示意图；图5是本专利技术一实施例的卫星电源系统的结构示意图；图中所示：10-卫星；11-卫星电源系统；20-运载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星座充系统，其特征在于，所述卫星座充系统包括卫星电源系统、运载电源系统、地面电源系统及接触式星载连接系统，其中：/n所述接触式星载连接系统用于使所述卫星电源系统与所述运载电源系统之间电连接；/n所述卫星电源系统、所述运载电源系统及所述地面电源系统被配置为依次连接的第一座充状态，所述第一座充状态包括：所述地面电源系统为所述运载电源系统供电，所述运载电源系统为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于导通状态；/n所述卫星电源系统及所述运载电源系统还被配置为相互连接的第二座充状态，所述第二座充状态包括：所述运载电源系统为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于导通状态；/n所述卫星电源系统还被配置为自供电状态，所述自供电状态包括：卫星的太阳能阵列为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于断开状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种卫星座充系统，其特征在于，所述卫星座充系统包括卫星电源系统、运载电源系统、地面电源系统及接触式星载连接系统，其中：
所述接触式星载连接系统用于使所述卫星电源系统与所述运载电源系统之间电连接；
所述卫星电源系统、所述运载电源系统及所述地面电源系统被配置为依次连接的第一座充状态，所述第一座充状态包括：所述地面电源系统为所述运载电源系统供电，所述运载电源系统为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于导通状态；
所述卫星电源系统及所述运载电源系统还被配置为相互连接的第二座充状态，所述第二座充状态包括：所述运载电源系统为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于导通状态；
所述卫星电源系统还被配置为自供电状态，所述自供电状态包括：卫星的太阳能阵列为所述卫星电源系统供电，所述接触式星载连接系统处于断开状态。


2.如权利要求1所述的卫星座充系统，其特征在于，所述运载火箭包括释放机构，其中：
所述释放机构被配置为附着状态，所述附着状态包括：所述卫星固定于所述释放机构上；
所述释放机构还被配置为释放状态，所述释放状态包括：所述卫星脱离所述释放机构；
所述接触式星载连接系统包括第一连接装置与第二连接装置，所述第一连接装置固定于所述卫星表面，所述第二连接装置固定于所述释放机构表面；
所述附着状态还包括：所述第一连接装置与所述第二连接装置压接导通；
所述释放状态还包括：所述第一连接装置与所述第二连接装置脱离断开。


3.如权利要求2所述的卫星座充系统，其特征在于，所述释放机构包括锁紧装置、火工品及弹性装置，其中：
所述锁紧装置用于将所述卫星固定于所述释放机构；
所述火工品用于将所述锁紧装置破坏，使所述锁紧装置失去效力；
所述弹性装置用于提供将所述卫星推离所述释放机构的推力。


4.如权利要求3所述的卫星座充系统，其特征在于，所述第一连接装置和所述第二连接装置均包括压块结构，其中：
所述压块结构包括侧耳及连接件，两个所述侧耳用于将所述压块结构固定于所述卫星表面或所述释放机构表面，所述连接件突起于两个所述侧耳之间，以提供电连接的硬件通路；
所述侧耳的中心具有孔，以用于插入固定用螺栓。


5.如权利要求4所述的卫星座充系统，其特征在于，所述第二连接装置还包括固定于所述压块结构上的簧片，其中：
所述簧片为“U...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐骏，蒋志杰，张科科，付碧红，陈宏宇，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：上海;31