一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱制造技术

本发明专利技术提供了一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，包括包装箱本体和环境监控系统，所述环境监控系统用于实时采集并调整本体内环境状态，使环境状态满足航天器的存储条件，所述包装箱本体由透明展示区和底座组成，透明展示区用于展示航天器，整体为密封设计并在底座顶部；所述环境监控系统在底座内部；还包括接口装置，所述接口装置在底座内部，为对内对外双向接插件；对内接插件连接航天器和/或环境监控系统的接口部分；对外接插件用于实现与外部设备之间的能量和信息传输。本发明专利技术通过透明展示区设计、环境监控系统的构建和接口装置的设计，可同时满足存储、展示、环境控制和外部测试四种需求，满足小卫星展示及长期存储功能，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱
本专利技术属于包装
，尤其涉及一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱。
技术介绍
航天器包装箱是航天器重要的地面工装。传统航天器包装箱具有减振、气密、防尘、防雨、温度控制、压力控制、移动行走等功能，主体结构采用5A06铝合金焊接而成，价格昂贵；中间采用聚氨酯发泡，有一定污染；环境监控系统为定制开发，研发周期长；包装箱一般为整体型上下开合结构，开合箱工作需要移动式吊车或天车辅助，操作条件要求高。其总体结构示意图如图2所示，图中包括：传统包装箱箱罩1；传统包装箱箱底2；传统包装箱环境监控系统3。随着小卫星技术的快速发展，卫星尺寸、重量和成本大大下降，需要更廉价的包装箱设计；其次，小卫星的发射模式多为搭载发射，发射时机容易变化，对长期安全存储提出了新需求；此外，小卫星更适合用于航天科普教育，对存放空间要求大大下降，普通实验室和房间即可存放，如果小卫星在长期存储的过程中，能够兼顾科普教育教学和参观需求，提高展示度，可以发挥更大的社会价值。专利技术人发现，传统航天器包装箱因其技术复杂、价格昂贵、操作难度大，已难以满足小卫星对低成本、便携式、长期安全存储包装箱的需求，更无法满足小卫星展示需求。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提出了一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，该包装箱重新设计了包装箱本体，为了更好的展示，调整了环境监控系统的位置，基于位置的改变，调整了对应的硬件，并增加了接口装置，使长期存储的航天器得到外部维护和测试，为航天器提供了一个可同时满足存储、外部测试、环境控制、展示四种需求的包装箱。为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来具体实现：本专利技术提供一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，包括包装箱本体和环境监控系统，所述环境监控系统用于实时采集并调整包装箱本体内环境状态信息，使环境状态信息满足航天器的存储条件，其特征在于，所述包装箱本体由透明展示区和用于固定航天器底部的底座组成，透明展示区用于展示航天器，整体为密封设计并安装在底座的顶部；所述环境监控系统安装在包装箱本体的底座内部，避开底座内用于固定航天器底部的承重部分的剩余位置中；还包括接口装置，所述接口装置安装在包装箱本体的底座内部，为对内对外双向接插件；对内接插件连接航天器和/或环境监控系统的接口部分；对外接插件设置密封盖，通过打开对外接插件的密封盖连接外部设备，用于实现密封在包装箱本体内部的航天器和/或环境监控系统与外部设备之间的能量和信息传输。进一步的，将航天器的底部固定在包装箱本体的底座上之后，处理包装箱本体内部的洁净度，再将透明展示区与底座密封。其中，所述透明展示区采用双层中空玻璃制成，为一体成型设计或者由拼接面密封拼接组成；所述底座内用于固定航天器底部的承重部分基于航天器底座形状进行设计，可通过加装固定装置对航天器进行加固。进一步的，所述环境监控系统由供配电单元、数据采集单元、环境处理控制单元、数据显示单元和调整单元组成；数据采集单元和供配电单元的输出端分别与环境处理控制单元的输入端连接，用于将采集到的包装箱本体的环境状态信息发送至环境处理控制单元中；环境处理控制单元的输出端分别与数据显示单元和调整单元的输入端连接，用于判读接收到的环境状态信息是否符合预存储的航天器存储条件，若不符合，环境处理控制单元控制调整单元的通断对环境状态信息进行调整，满足航天器的存储条件；若符合，则无动作，并将环境状态信息转换为数据显示单元显示的信号发送至数据显示单元进行显示。其中，所述调整单元与数据采集单元依据底座尺寸进行预设距离布置，所述调整单元包括温度控制单元、湿度控制单元或气体浓度控制单元中的一种或多种组合。其中，所述温度控制单元为加热器件，所述加热器件优选为加热片；当数据采集单元采集的包装箱本体内的温度低于预设温度时，环境处理控制单元控制加热器件工作；当数据采集单元采集的包装箱本体内的温度不低于预设温度时，环境处理控制单元控制加热器件断开。其中，所述湿度控制单元为吸湿材料，所述吸湿材料放置在底座中的存放盒中，当数据采集单元采集的包装箱本体内的湿度高于预设湿度时，环境处理控制单元控制存放盒的电机转动打开盒盖，当数据采集单元采集的包装箱本体内的湿度低于预设湿度时，环境处理控制单元控制存放盒的电机转动关闭盒盖；可通过设置在底座外的密封存放盒盖更换吸湿材料；所述吸湿材料包括氧化钙干燥剂、硅胶干燥剂、蒙脱石干燥剂、氯化钙干燥剂或纤维干燥剂中的一种或多种组合。其中，所述气体浓度控制单元为通过高压电磁阀连接的充气装置，当数据采集单元采集的包装箱本体内的气体浓度低于预设浓度时，环境处理控制单元控制高压电磁阀打开充气装置进行充气；当数据采集单元采集的包装箱本体内的气体浓度不低于预设气体浓度时，环境处理控制单元控制高压电磁阀关闭；当充气装置安装在底座外部时，可通过更换充气装置或者给充气装置充气进行气体补充；当充气装置安装在底座内部时，可通过外部连接的高压电磁阀给充气装置充气进行气体补充。进一步的，还包括减振单元，所述减振单元放置在航天器底座和包装箱底座之间，用于减轻航天器在运输过程中的振动，所述减振单元为多孔材料，所述多孔材料包括海绵和/或乳胶。其中，所述数据采集单元为传感器；所述传感器采集的环境状态信息包括洁净度、温度、湿度、气体浓度、振动或压力中的一种或多种组合；所述环境处理控制单元包括STM32开发板、Aduino开发板或FPGA开发板；所述供配电单元采用电池供电或通过接口装置外接电源供电。本专利技术的设计思路如下：本专利技术可同时满足存储、展示、环境控制和外部测试四种需求，以上支持设备需要一体化设计。存储是基本功能，为了使卫星(航天器)在存储期时具备展示功能，采用了透明外壳，外壳的保温层可采用双层中空玻璃，避免了传统包装箱夹层有害材料的污染；针对传统包装箱内壁上的环境监控系统包括了很多仪器设备，如空调、温湿度监测传感器、振动传感器、温湿度控制等影响展示效果的技术问题，本专利技术将环境监控系统安装到包装箱底部，但是底部是航天器承力主体，需要将各种仪表设备进行小型化、集成化、一体化设计，并针对小卫星特点(卫星怕湿不怕干)对环境监控系统进行了改进，如：采用电加热器件的方式加温，采用干燥剂的方式除湿，如果在夏季则靠所在室内空调温度来降温，替换了传统空调方式进行温湿度保持；为了实现氮气保护，采用补气方式保持氮气浓度。针对传统包装箱不支持外部供电维护和测试，但是打开包装箱为卫星维护测试就破坏了箱内环境的技术问题，本专利技术在不破坏卫星在包装箱内的环境状态信息，还能使长期存储的卫星得到外部维护和测试，增加了供电维护和测试接口设计，为了不影响展示性，供电维护和测试接口仍要设计在包装箱底部，还要有密封性设计，防止不维护测试时包装箱内环境受扰，维护测试工作完成后，还要通过环境监控系统对箱内环境进行状态恢复。供电维护是定期给卫星蓄电池充电，测试是定期给卫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，包括包装箱本体和环境监控系统，所述环境监控系统用于实时采集并调整包装箱本体内环境状态信息，使环境状态信息满足航天器的存储条件，其特征在于，所述包装箱本体由透明展示区和用于固定航天器底部的底座组成，透明展示区用于展示航天器，整体为密封设计并安装在底座的顶部；/n所述环境监控系统安装在包装箱本体的底座内部，避开底座内用于固定航天器底部的承重部分的剩余位置中；/n还包括接口装置，所述接口装置安装在包装箱本体的底座内部，为对内对外双向接插件；对内接插件连接航天器和/或环境监控系统的接口部分；对外接插件设置密封盖，通过打开对外接插件的密封盖连接外部设备，用于实现密封在包装箱本体内部的航天器和/或环境监控系统与外部设备之间的能量和信息传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，包括包装箱本体和环境监控系统，所述环境监控系统用于实时采集并调整包装箱本体内环境状态信息，使环境状态信息满足航天器的存储条件，其特征在于，所述包装箱本体由透明展示区和用于固定航天器底部的底座组成，透明展示区用于展示航天器，整体为密封设计并安装在底座的顶部；
所述环境监控系统安装在包装箱本体的底座内部，避开底座内用于固定航天器底部的承重部分的剩余位置中；
还包括接口装置，所述接口装置安装在包装箱本体的底座内部，为对内对外双向接插件；对内接插件连接航天器和/或环境监控系统的接口部分；对外接插件设置密封盖，通过打开对外接插件的密封盖连接外部设备，用于实现密封在包装箱本体内部的航天器和/或环境监控系统与外部设备之间的能量和信息传输。


2.如权利要求1所述的一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，其特征在于，将航天器的底部固定在包装箱本体的底座上之后，处理包装箱本体内部的洁净度，再将透明展示区与底座密封。


3.如权利要求1或2所述的一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，其特征在于，所述透明展示区采用双层中空玻璃制成，为一体成型设计或者由拼接面密封拼接组成；
所述底座内用于固定航天器底部的承重部分基于航天器底座形状进行设计，可通过加装固定装置对航天器进行加固。


4.如权利要求1所述的一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，其特征在于，所述环境监控系统由供配电单元、数据采集单元、环境处理控制单元、数据显示单元和调整单元组成；
数据采集单元和供配电单元的输出端分别与环境处理控制单元的输入端连接，用于将采集到的包装箱本体的环境状态信息发送至环境处理控制单元中；
环境处理控制单元的输出端分别与数据显示单元和调整单元的输入端连接，用于判读接收到的环境状态信息是否符合预存储的航天器存储条件，若不符合，环境处理控制单元控制调整单元的通断对环境状态信息进行调整，满足航天器的存储条件；若符合，则无动作，并将环境状态信息转换为数据显示单元显示的信号发送至数据显示单元进行显示。


5.如权利要求4所述的一种具备展示及长期存储功能的航天器包装箱，其特征在于，所述调整单元与数据采集单元依据底座尺寸进行预设距离布置，所述调整单元包括温度控制单元、湿度控制单元或气体浓度控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨露，汪洲，苏海霞，唐保伟，李延艳，张爱荣，魏然，万玉柱，
申请(专利权)人：杨露，
类型：发明
国别省市：北京;11