一种设置有动量球装置的卫星结构制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种设置有动量球装置的卫星结构，该动量球装置包括球体和在球体的横向、纵向和竖向上设置在球体两侧的六个定子，该卫星结构包括：用于相应地固定六个定子并且共同构成闭合的第一正方体的六块中心板；垂直固定在第一正方体的每个面的每个拐角处的第一类型杆；相应地与第一正方体的六个面对应的六个第二类型杆组，每个第二类型杆组包括彼此平行的两根第二类型杆，每根第二类型杆固定至相邻的两根第一类型杆的末端处，并且分别与第一正方体的相邻的两个面对应的两根第二类型杆彼此垂直；六块外围板，每块外围板固定至单个第二类型杆组中的每根第二类型杆，六块外围板共同构成闭合的第二正方体。外围板共同构成闭合的第二正方体。外围板共同构成闭合的第二正方体。

【技术实现步骤摘要】
一种设置有动量球装置的卫星结构


[0001]本专利技术涉及卫星姿态控制
，尤其涉及一种设置有动量球装置的卫星结构。

技术介绍

[0002]对于卫星的姿态控制而言，可以使用动量交换式执行机构来实现，对此需要安装4至6个执行部件以达到冗余控制的目的。但随着对姿态控制精度的要求日益提高，特别是对于执行快速应急任务的微纳卫星，上述的动量交换式执行机构引起的卫星结构机构振动已无法满足卫星姿态控制精度要求。目前还存在一种基于感应式动量球装置作为执行机构来改变卫星的姿态的控制方式，该方式通过对动量球球形转子三轴任意方向的旋转，可以快速实现卫星任意方向上的姿态机动控制。基于感应式动量球作为执行机构的卫星结构及卫星具有结构机构简单，重量小，姿态快速机动能力强等优点。
[0003]具体地，感应式动量球装置包括球体转子以及设置在球体转子外围的六个球碗状定子，定子中设置有盘型绕组，通过在绕组中流通三相交流电，可在定子附近空间产生随时间变化的旋转磁场，该磁场可以在铁磁导体的球体转子中产生感应电流，感应电流受磁场力的作用产生悬浮力及转矩，从而驱动球体转子旋转和悬浮。当动量球六个定子同时通电时，可以实现中央球体转子的三轴任意方向的旋转，从而实现卫星的任意角度姿态控制和姿态干扰力矩抵消。
[0004]另一方面，卫星通常包括限定出容纳空间的壳体以及容纳在容纳空间中的各种卫星单机。在这种情况下，如何以简单易行并且成本低廉的方式将上述的感应试动量球装置结合或装配至卫星中，使得动量球装置不干涉各种卫星单机的容纳空间，并且能以有利的方式实现姿态控制，成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种设置有动量球装置的卫星结构，在使卫星能够通过动量球的旋转实现任意方向上的姿态控制的同时，能够以最简洁的方式将动量球装置结合在卫星中。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]本专利技术实施例提供了一种设置有动量球装置的卫星结构，所述动量球装置包括球体和在所述球体的横向、纵向和竖向上设置在所述球体两侧的六个定子，所述卫星结构包括：
[0008]用于相应地固定所述六个定子并且共同构成闭合的第一正方体的六块中心板；
[0009]垂直固定在所述第一正方体的每个面的每个拐角处的第一类型杆；
[0010]相应地与所述第一正方体的六个面对应的六个第二类型杆组，每个第二类型杆组包括彼此平行的两根第二类型杆，每根第二类型杆固定至相邻的两根所述第一类型杆的末端处，并且分别与所述第一正方体的相邻的两个面对应的两根第二类型杆彼此垂直；
[0011]六块外围板，每块外围板固定至单个第二类型杆组中的每根第二类型杆，所述六块外围板共同构成闭合的第二正方体。
[0012]本专利技术实施例提供了一种设置有动量球装置的卫星结构，在能够设置动量球装置的同时，仅通过四种类型的构件，即中心板、第一类型杆、第二类型杆以及外围板便获得了具备完善功能的卫星架构，比如卫星单机可以安装在第一立方体与第二立方体的壳体之间的空间中，由此在生产这样的卫星结构时，仅需要制造四种类型的构件即可，极大地简化了卫星结构的生产过程并降低了生产成本，而且动量球装置安装于卫星结构的几何中心处，因此能够以有利的方式实现姿态控制。
附图说明
[0013]图1为根据本专利技术的实施例的卫星结构的立体示意图；
[0014]图2为应用于本专利技术的实施例的动量球装置的立体示意图；
[0015]图3为动量球装置的定子固定至根据本专利技术的实施例的卫星结构的中心板的立体示意图；
[0016]图4为示出了根据本专利技术的实施例的卫星结构的中心板、第一类型杆和第二类型杆的立体示意图；
[0017]图5为根据本专利技术的实施例的卫星结构的第一类型杆的立体示意图；
[0018]图6为根据本专利技术的实施例的卫星结构的第二类型杆的立体示意图；
[0019]图7为根据本专利技术的实施例的卫星结构的安装板的立体示意图；
[0020]图8为示出了根据本专利技术的实施例的卫星结构中的适于对安装板进行安装的两根第一类型杆的两块侧板的位置关系的立体示意图；
[0021]图9为示出了根据本专利技术的实施例的卫星结构中安装板被安装至图8中的两块侧板的立体示意图；
[0022]图10为示出了安装至根据本专利技术的实施例的卫星结构的各卫星单机与中心板之间的相互位置关系的立体示意图；
[0023]图11为根据本专利技术的实施例的卫星结构的外围板的立体示意图；
[0024]图12为根据本专利技术的另一实施例的卫星结构的立体示意图，其中示出了太阳能帆板处于展开状态；
[0025]图13为图12中示出的卫星结构的立体示意图，其中示出了太阳能帆板处于折叠状态。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0027]参见图1并结合图2至图4，本专利技术实施例提供了一种设置有如在图2中示出的动量球装置10的卫星结构1，具体地参见图2，所述动量球装置10包括球体11和在所述球体11的横向X、纵向Y和竖向Z上设置在所述球体11两侧的六个定子12，所述卫星结构1可以包括：
[0028]如在图1中示出并且在图3中更具体地示出的用于相应地固定所述六个定子12并且共同构成闭合的第一正方体C1的六块中心板20，由此所有的中心板20是完全相同的或者
说是可以通过“复制”获得的，其中在图3中出于清楚的目的仅示出了三块中心板20，示例性地，定子12可以通过高强度粘钢胶粘接至中心板20，另外如在图3中示出的，用于驱动动量球装置10工作或者说用于通过定子12使球体11转动的驱动器30可以设置在构成第一正方体C1的一块中心板20上；
[0029]如在图1中示出并且在图4中更具体地示出的垂直固定在所述第一正方体C1的每个面的每个拐角处的第一类型杆40，也就是说，卫星结构1总共包括有24根第一类型杆40，这里的“第一类型”指的是，所有的第一类型杆40也是完全相同的或者说也是可以通过“复制”获得的；
[0030]如在图1中示出并且在图4中更具体地示出的相应地与所述第一正方体C1的六个面对应的六个第二类型杆组G，每个第二类型杆组G包括彼此平行的两根第二类型杆50，也就是说，卫星结构1总共包括有12根第二类型杆50，这里的“第二类型”指的是，所有的第二类型杆50也是完全相同的或者说也是可以通过“复制”获得的，每根第二类型杆50固定至相邻的两根所述第一类型杆40的末端处，如在图4中，第二类型杆50
‑
1固定至第一类型杆40
‑
1和40
‑
2的末端处，其他的第二类型杆50与此是类似的因此不再赘述，并且分别与所述第一正方体C1的相邻的两个面对应的两根第二类型杆50彼此垂直，如在图4中，第二类型杆50
‑
1对应的第一正方体C1的面与第二类型杆50
‑
2对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设置有动量球装置的卫星结构，所述动量球装置包括球体和在所述球体的横向、纵向和竖向上设置在所述球体两侧的六个定子，其特征在于，所述卫星结构包括：用于相应地固定所述六个定子并且共同构成闭合的第一正方体的六块中心板；垂直固定在所述第一正方体的每个面的每个拐角处的第一类型杆；相应地与所述第一正方体的六个面对应的六个第二类型杆组，每个第二类型杆组包括彼此平行的两根第二类型杆，每根第二类型杆固定至相邻的两根所述第一类型杆的末端处，并且分别与所述第一正方体的相邻的两个面对应的两根第二类型杆彼此垂直；六块外围板，每块外围板固定至单个第二类型杆组中的每根第二类型杆，所述六块外围板共同构成闭合的第二正方体。2.根据权利要求1所述的卫星结构，其特征在于，所述第一类型杆包括与所述末端相反的端部处的与所述第一类型杆的纵向垂直的第一端板，所述第一类型杆以所述第一端板与所述中心板贴合的方式被固定。3.根据权利要求2所述的卫星结构，其特征在于，所述第一类型杆还包括所述末端处的与所述第一类型杆的纵向垂直的第二端板，所述第二类型杆具有第一固定平面并且以所述第一固定平面与所述第二端板贴合的方式被固定。4.根据权利要求3所述的卫星结构，其特征在于，所述第一类型杆整体呈长方体状并且还包括彼此相邻的两块侧板，所述第一类型杆以所述两块侧板分别与所述第一正方体的对应面共面的方式固定，并且所述卫星结构还包括用于安装卫星分系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凡，李博通，奚瑞辰，张天禹，陈雪芹，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：