一种堆叠平板卫星旋抛分离方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种堆叠平板卫星旋抛分离方法及系统。所述系统包括火箭末级箭体、平板卫星、堆叠卫星锁紧装置和堆叠卫星导向承力柱，火箭末级箭体的末端连接卫星适配器，在卫星适配器连接多个堆叠卫星锁紧装置，平板卫星包裹在多个堆叠卫星锁紧装置围成的区域内，并通过堆叠卫星锁紧装置锁定平板卫星，堆叠卫星锁紧装置松开时，平板卫星脱离堆叠卫星锁紧装置；平板卫星中平行堆叠排布多排平板卫星，每排平板卫星之间通过堆叠卫星导向承力柱相互嵌套和导向，每排平板卫星之间可分离连接。本方法可实现平板卫星堆叠和旋抛分离，并且卫星在旋抛分离过程彼此互不相碰，大大提升了堆叠卫星的近场分离安全性，保护了卫星的安全。保护了卫星的安全。保护了卫星的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种堆叠平板卫星旋抛分离方法及系统


[0001]本专利技术涉及卫星发射
，尤其涉及一种堆叠平板卫星旋抛分离方法。

技术介绍

[0002]堆叠平板卫星的分离技术是堆叠卫星成功发射到预定轨道的关键技术，其中最关键的是堆叠平板卫星近场安全性问题。堆叠平板卫星在分离过程中，由于平板卫星会绕质心转动，未设置专门的导向机构，使得堆叠平板卫星在分离过程中相互之间会相互发生碰撞，会危及平板卫星自身的安全。因此，本专利技术提供一种可避免分离过程中发生卫星之间碰撞的堆叠平板卫星旋抛分离技术具有重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，包括：火箭末级箭体1、平板卫星2、堆叠卫星锁紧装置3和堆叠卫星导向承力柱4，火箭末级箭体的末端连接卫星适配器5，在卫星适配器5连接多个堆叠卫星锁紧装置3，平板卫星2包裹在多个堆叠卫星锁紧装置3围成的区域内，并通过堆叠卫星锁紧装置3锁定平板卫星2，堆叠卫星锁紧装置3松开时，平板卫星2脱离堆叠卫星锁紧装置3；平板卫星2中平行堆叠排布多排平板卫星，每排平板卫星之间通过堆叠卫星导向承力柱4相互嵌套和导向，每排平板卫星之间可分离连接。
[0004]如上所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，其中，在卫星适配器5的上下左右四个方向均连接可活动的堆叠卫星锁紧装置3，堆叠卫星锁紧装置3内部锁定平板卫星2。
[0005]如上所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，其中，在火箭末级箭体1内部设置解锁装置，解锁装置由火箭内部控制器控制解锁，当解锁装置解锁时，控制卫星适配器上的堆叠卫星锁紧装置3松开，平板卫星2与堆叠卫星锁紧装置3分离，平行卫星离开箭体。
[0006]如上所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，其中，在相邻的两排平行卫星之间均安装堆叠卫星导向承力柱4，堆叠卫星导向承力柱4由可分离的嵌套部和凹槽部组成，在平板卫星锁定时嵌套部插入凹槽部内，在平板卫星解锁时嵌套部与凹槽部分离，实现平行卫星之间的分离。
[0007]本专利技术还提供一种堆叠平板卫星旋抛分离方法，包括：
[0008]火箭末级箭体1到达用于部署平板卫星2的部署位置，运载火箭入轨后，火箭末级箭体1的推进器诱导火箭末级箭体1在俯仰或者偏航方向上的稳态旋转，控制火箭末级箭体1以缓慢的角速度ω旋转转动；
[0009]在解锁装置释放时，堆叠卫星锁紧装置3松开，在稳态旋转角速度作用下堆叠的平板卫星2逐渐离开箭体；
[0010]平板卫星2之间通过堆叠卫星导向承力柱4相互嵌套和导向，在转动角速度作用下，堆叠卫星在惯性差形成的速度差下彼此分离。
[0011]如上所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离方法，其中，在旋抛分离过程中，火箭末级箭体和平板卫星组合同时施加稳态角速度并解锁抛出卫星，明确具体的旋转方法和旋转速
度。
[0012]如上所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离方法，其中，在旋抛分离过程中，计算第n个平板卫星分离时刻的切向速度V
Tn
和法向速度V
Rn
；切向速度V
Tn
＝ωR
n
，ω为分离时火箭末级箭体诱导的转动角速度，Rn为第n个平板卫星与火箭末级箭体之间的距离；法向速度
[0013]如上所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离方法，其中，承力柱嵌套行程L为凹槽部的凹槽深度，承力柱嵌套行程
[0014]本专利技术实现的有益效果如下：
[0015](1)通过本方法可实现平板卫星堆叠和旋抛分离，相比传统方法大大减小了分离机构的质量。
[0016](2)通过设计堆叠卫星导向承力柱的承力柱嵌套行程实现了卫星在旋抛分离过程彼此互不相碰，大大提升了堆叠卫星的近场分离安全性，保护了卫星的安全。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术实施例一提供的一种堆叠平板卫星旋抛分离系统结构图；
[0019]图2是本专利技术实施例提供的堆叠平板卫星旋抛分离示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例二提供的一种堆叠平板卫星旋抛分离方法流程图；
[0021]图4是旋抛分离过程计算示意图。
具体实施方式
[0022]下面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，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例一
[0024]参见图1～2，本专利技术实施例一提供一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，包括火箭末级箭体1、平板卫星2、堆叠卫星锁紧装置3和堆叠卫星导向承力柱4，火箭末级箭体的末端连接卫星适配器5，在卫星适配器5连接多个堆叠卫星锁紧装置3，平板卫星2包裹在多个堆叠卫星锁紧装置3围成的区域内，并通过堆叠卫星锁紧装置3锁定平板卫星2，堆叠卫星锁紧装置3松开时，平板卫星2脱离堆叠卫星锁紧装置3；平板卫星2中平行堆叠排布多排平板卫星，每排平板卫星之间通过堆叠卫星导向承力柱4相互嵌套和导向，每排平板卫星之间可分离连接。
[0025]具体地，在卫星适配器5的上下左右四个方向均连接可活动的堆叠卫星锁紧装置3，堆叠卫星锁紧装置3内部锁定平板卫星2。在火箭末级箭体1内部设置解锁装置，解锁装置
由火箭内部控制器控制解锁，当解锁装置解锁时，控制卫星适配器上的堆叠卫星锁紧装置3松开，平板卫星2与堆叠卫星锁紧装置3分离，平行卫星离开箭体。
[0026]在相邻的两排平行卫星之间均安装堆叠卫星导向承力柱4，堆叠卫星导向承力柱4由可分离的嵌套部和凹槽部组成，可选地嵌套部连接在上排平行卫星下端，凹槽部连接在下排平行卫星上端，在平板卫星锁定时嵌套部插入凹槽部内，在平板卫星解锁时嵌套部与凹槽部分离，实现平行卫星之间的分离。
[0027]实施例二
[0028]参见图3，本专利技术实施例二提供一种堆叠平板卫星旋抛分离方法，包括：
[0029]步骤310、火箭末级箭体1到达用于部署平板卫星2的部署位置，运载火箭入轨后，火箭末级箭体1的推进器诱导火箭末级箭体1在俯仰或者偏航方向上的稳态旋转，控制火箭末级箭体1以缓慢的角速度ω旋转转动；
[0030]图2中在T0时刻，火箭末级箭体1已经到达(或即将接近)用于部署平板卫星2的部署位置。该部署位置可以在平板卫星2的预定的轨道平面或轨道路径处或附近。具体地，T0时刻运载火箭入轨后，火箭末级箭体1的推进器诱导火箭末级箭体1在俯仰或者偏航方向上的稳态旋转，控制火箭末级箭体1以缓慢的角速度旋转ω转动，实现火箭末级箭体1绕质心旋转。
[0031]步骤320、在解锁装置释放时，堆叠卫星锁紧装置3松开，在稳态旋转角速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，其特征在于，包括：火箭末级箭体(1)、平板卫星(2)、堆叠卫星锁紧装置(3)和堆叠卫星导向承力柱(4)，火箭末级箭体的末端连接卫星适配器(5)，在卫星适配器(5)连接多个堆叠卫星锁紧装置(3)，平板卫星(2)包裹在多个堆叠卫星锁紧装置(3)围成的区域内，并通过堆叠卫星锁紧装置(3)锁定平板卫星(2)，堆叠卫星锁紧装置(3)松开时，平板卫星(2)脱离堆叠卫星锁紧装置(3)；平板卫星(2)中平行堆叠排布多排平板卫星，每排平板卫星之间通过堆叠卫星导向承力柱(4)相互嵌套和导向，每排平板卫星之间可分离连接。2.如权利要求1所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，其特征在于，在卫星适配器(5)的上下左右四个方向均连接可活动的堆叠卫星锁紧装置(3)，堆叠卫星锁紧装置(3)内部锁定平板卫星(2)。3.如权利要求1所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，其特征在于，在火箭末级箭体(1)内部设置解锁装置，解锁装置由火箭内部控制器控制解锁，当解锁装置解锁时，控制卫星适配器上的堆叠卫星锁紧装置(3)松开，平板卫星(2)与堆叠卫星锁紧装置(3)分离，平行卫星离开箭体。4.如权利要求1所述的一种堆叠平板卫星旋抛分离系统，其特征在于，在相邻的两排平行卫星之间均安装堆叠卫星导向承力柱(4)，堆叠卫星导向承力柱(4)由可分离的嵌套部和凹槽部组成，在平板卫星锁定时嵌套部插入凹槽部内，在平板卫星解锁时嵌套部与凹槽部分离，实现平行卫星之间的分离。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王英诚，明爱珍，娄宏伟，杨浩亮，
申请(专利权)人：北京中科宇航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：