具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，包括：星敏光机系统和星敏电子学系统，其特征在于，星敏光机系统的外部遮光罩作为一级遮光罩，一级遮光罩的外端还设有二级遮光罩；一级遮光罩和二级遮光罩之间设有隔热垫片，构成双重保护功能结构；其中：星敏光机系统与一级遮光罩以及星敏电子学系统均安装于卫星舱内，二级遮光罩至少部分裸露于卫星舱外，用于保证星敏视场要求。本实用新型专利技术采用物理隔热的方式，给星敏增加二级遮光罩，并在二级遮光罩和星敏光机系统的一级遮光罩的基础上增加隔热垫，减弱气动加热对星敏光机系统和星敏电子学系统的影响，为超低轨卫星长时间高精度定姿过程中的星敏感器保护问题提供简单可靠、低成本的解决方案。低成本的解决方案。低成本的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置


[0001]本技术涉及超低轨卫星的高精度姿态测量
，具体地，涉及一种具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置。

技术介绍

[0002]目前对于长期运行在超低轨的卫星的高精度姿态测量问题并无低成本、简单可靠的解决方案。卫星上广泛使用的高精度姿态测量方案主要采用星敏感器，星敏感器属于光学定姿器件，主要由光机系统(外设遮光罩)和电子学系统两大部分组成。为保证星敏的视场，通常将星敏安装在卫星舱外。星敏遮光罩部分可长期适应的温度不超过100℃，电子学的工作温度一般不超过65℃。然而超低轨卫星由于长期受到周围气动热的影响，露在舱外的部件可被气动加热到300℃左右。传统的星敏感器并不能长期适应这样的环境温度。为了提高星敏的耐高温能力，目前市面上主要采用喷涂耐高温的黑漆，增加隔热能力，星敏内部增加制冷功能，或卫星平台给星敏制冷这些方法。但是这些方法也存在如下明显的缺陷：
[0003](1)星敏遮光罩喷涂耐高温的黑漆，例如W
‑
11，但是与常用的Q
‑
17漆相比这种漆的消光能力更弱，降低了星敏对杂散光的抑制作用；
[0004](2)在遮光罩和星敏电子学之间增加隔热垫片，该方法能有效减小热冲击的影响，或在短时间的加热情况下可以有效保护电子学，但是该方法不适用于长期处于高温加热的环境中；
[0005](3)星敏单机增加制冷功能，增加了星敏功耗，且制冷效果并不稳定可靠；
[0006](4)卫星平台给星敏制冷，大大增加了卫星平台的研制成本和整星功耗；
[0007]因此，目前市场上的方案并不能有效解决超低轨卫星长时间高精度定姿时对星敏感器的保护问题。

技术实现思路

[0008]本技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置。
[0009]本技术是通过以下技术方案实现的。
[0010]本技术提供的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，包括：星敏光机系统和星敏电子学系统，所述星敏光机系统的外部遮光罩作为一级遮光罩，所述一级遮光罩的外端还设有二级遮光罩；所述一级遮光罩和二级遮光罩之间设有隔热垫片，构成双重保护功能结构；其中：
[0011]所述星敏光机系统与一级遮光罩以及星敏电子学系统均安装于卫星舱内，所述二级遮光罩至少部分裸露于卫星舱外，用于保证星敏视场要求。
[0012]优选地，所述姿态测量装置整体设置于卫星舱内的背风面。
[0013]优选地，所述星敏光机系统在卫星舱内的安装角度及安装位置，满足地气光抑制角和太阳光抑制角与星敏光照夹角
±
45
°
范围内无遮挡。
[0014]优选地，所述二级遮光罩采用规则的圆筒状结构，采用镁铝合金材料制备得到。
[0015]优选地，所述二级遮光罩的表面喷涂有W
‑
11材料层。
[0016]优选地，所述隔热垫片采用聚酰亚胺隔热材料制备得到。
[0017]优选地，所述隔热垫片的厚度为2mm。
[0018]由于采用了上述技术方案，本技术与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
[0019]本技术提供的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，增加二级遮光罩后，避免了超低轨环境下对星敏的气动加热效果，可以在超低轨环境下长期使用星敏定姿，为超低轨卫星高精度定姿提供了有效解决方案。
[0020]本技术提供的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，其二级遮光罩可以减弱热冲击，降低了热流冲击对星敏的加热效果，保证了星敏更好的环境温度。
[0021]本技术提供的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，增加二级遮光罩属于无源热防护，不增加星敏功耗或整星功耗。
[0022]本技术提供的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，拓展了传统星敏的使用环境，常规星敏在不增加内部热防护的情况下，可以适应超低轨强气动热的环境，降低了超低轨卫星的星敏的研制成本。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0024]图1为本技术一优选实施例中具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置的整体结构示意图。
[0025]图2为本技术一优选实施例中具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置的安装结构示意图。
[0026]图中，1为一级遮光罩，2为二级遮光罩，3为隔热垫片，4为卫星舱板，5为常规星敏(包括星敏光机系统和星敏电子学系统)。
具体实施方式
[0027]下面对本技术的实施例作详细说明：本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。
[0028]本技术一实施例提供了一种具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，该装置采用物理隔热的方式，给星敏增加二级遮光罩，并在二级遮光罩和星敏光机系统的一级遮光罩的基础上增加隔热垫，减弱气动加热对星敏光机系统和星敏电子学系统的影响，另一方面，在星敏安装时，保证星敏视场的同时将星敏安装在背风面，有效保障星敏的工作环境温度，使星敏可长期适应超低轨严酷的气动热环境，从而为超低轨卫星长时间高精度定姿过程中的星敏感器保护问题提供简单可靠、低成本的解决方案。
[0029]如图1所示，该实施例提供的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，包
括：星敏光机系统和星敏电子学系统，星敏光机系统的外部遮光罩作为一级遮光罩1，一级遮光罩1的外端还设有二级遮光罩2；一级遮光罩1和二级遮光罩2之间设有隔热垫片3，构成双重保护功能结构；其中：
[0030]星敏光机系统与一级遮光罩1以及星敏电子学系统均安装于卫星舱内，二级遮光罩2至少部分裸露于卫星舱外，用于保证星敏视场要求。如图2所示。
[0031]在一优选实施例中，姿态测量装置整体设置于卫星舱内的背风面。
[0032]在一优选实施例中，星敏光机系统在卫星舱内的安装角度及安装位置，满足地气光抑制角和太阳光抑制角与星敏光照夹角
±
45
°
范围内无遮挡。
[0033]在一优选实施例中，二级遮光罩2采用规则的圆筒状结构，采用镁铝合金材料制备得到。
[0034]在一优选实施例中，二级遮光罩2的表面喷涂有耐高温黑漆W
‑
11材料层。该材料层的吸收率为95％，能进一步增强星敏抗杂光的能力。
[0035]在一优选实施例中，隔热垫片3采用聚酰亚胺隔热材料制备得到。
[0036]在一优选实施例中，隔热垫片3的厚度为2mm。
[0037]本技术上述实施例提供的姿态测量装置，主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，包括：星敏光机系统和星敏电子学系统，其特征在于，所述星敏光机系统的外部遮光罩作为一级遮光罩，所述一级遮光罩的外端还设有二级遮光罩；所述一级遮光罩和二级遮光罩之间设有隔热垫片，构成双重保护功能结构；其中：所述星敏光机系统与一级遮光罩以及星敏电子学系统均安装于卫星舱内，所述二级遮光罩至少部分裸露于卫星舱外，用于保证星敏视场要求。2.根据权利要求1所述的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，其特征在于，所述姿态测量装置整体设置于卫星舱内的背风面。3.根据权利要求1所述的具有双重保护功能的超低轨卫星的姿态测量装置，其特征在于，所述星敏光机系统在卫星舱内的安装角度及安装位置，满足地气光抑制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，容建刚，邵帅，朱昊，王尊，张飞，王猛，常亮，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，
类型：新型
国别省市：