【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种航天测控，尤其涉及的是一种太阳能浮空器系统。
技术介绍
1、利用行星探测系统对行星大气环境原位探测及样本采集，对地形地貌进行探测与分析，是研究未知星球的重要工具，然而行星大气环境和表面地形的复杂性对行星探测器提出了很高的要求，现有的行星探测器主要采用地面探测车等，探测范围有限，且其越障能力有限，使用环境受到很大的限制。且由于探测器多为轮式结构，其机动性不足，若增加其结构的灵活性又会间接增大航天器尺寸，从而增加能耗成本，此外对行星表面大气环境探测也缺少长期稳定运行的工具。
2、行星探测浮空系统能够通过运载工具运送并部署在行星大气中，提供行星表面区域范围内大气或环境原位探测、地貌观测及样本采集等功能，相较于地面漫游探测，具备更大空间和时间尺度探测优势。此外由于地球平流层大气也较稀薄，与部分行星条件类似，也可以提供可控轨迹的平流层大气环境探测及目标监测等，具有广阔的应用前景。
3、现有技术中的行星探测浮空系统，如cn115743511a行星探测浮空系统及行星探测方法，虽然能够实现高度调节的问题，但是行星探测浮空系统并非使用太阳能供电，对于采用太阳能供电的浮空器系统，如何实现长期驻留是一个亟待解决的问题。
4、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决目前的行星探测浮
2、本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
3、行星探测用太阳能浮空器系统，包括悬浮球单元、热气球单元、吊舱，所述悬浮球单元连接所述热气球单元的上部，所述吊舱连接所述热气球单元的下部；所述悬浮球单元内充入悬浮气体；所述热气球单元内充入可变量的热气；且所述悬浮球单元表面和/或热气球单元表面为太阳能电池薄膜，太阳能电池薄膜为所述热气球单元和吊舱供电。
4、本专利技术的行星探测用太阳能浮空器系统采用太阳能供电，无需携带燃料或是其他能源，系统简单，易于工程实现；当处于夜晚或太阳能浮空器系统电能耗尽，热气球单元逐渐停止工作，太阳能浮空器系统着陆于行星表面，悬浮球单元仍然处于悬浮状态，仍带动悬浮球单元悬空，以备在有太阳时，太阳能电池薄膜为部分展开状态，能够及时利用太阳能充电，为下次浮空器上升做准备。同时，本专利技术还可以通过充入可变量的热气实现高度调节。
5、优选的，所述悬浮球单元包括第一太阳能电池薄膜、悬浮球、充气系统和液罐，所述悬浮球表面覆盖所述第一太阳能电池薄膜，所述充气系统的两端分别连接所述液罐和所述悬浮球内部。
6、优选的，所述液罐为液氦罐或液氢罐。
7、优选的，所述悬浮球由复合织物材料焊接形成。
8、优选的，所述热气球单元包括第二太阳能电池薄膜、热气球、阀门、热气系统，所述热气球表面覆盖所述第二太阳能电池薄膜，所述阀门连接所述热气球的顶部，所述热气系统连接所述热气球的底部，所述热气系统与所述太阳能电池薄膜连接。
9、阀门安装在热气球顶部，通过控制阀门的开启和关闭，调节热气球内部空气的压力和重量，从而实现浮空器系统的浮力和高度控制，利用相对风速变化进行飞行轨迹的调整，简单可靠，耗能小；可充分利用平流层零风层特点，通过简单易行的飞行控制策略，综合采用阀门和热气系统控制，实现在零风层附近的巡弋驻空。
10、优选的，所述热气球由复合织物材料焊接形成。
11、悬浮球的气囊材料为气密性较高的耐高、温耐行星高温以及防腐蚀的复合织物材料，由复合织物材料焊接而成，复合织物材料可以是尼龙织物材料。热气球的气囊采用耐高温的织物材料，适应高温等不同行星大气环境中飞行。
12、优选的，所述太阳能电池薄膜外部涂覆防腐蚀涂层。
13、太阳能电池薄膜可涂覆防腐蚀涂层，能够防行星大气中酸雨腐蚀，适应金星高温高酸等不同行星大气环境。
14、优选的，还包括探测载荷，所述探测载荷与所述吊舱连接，所述探测载荷由太阳能电池薄膜供电。
15、探测载荷用于对行星大气和地貌的探测，具体的，探测载荷可以包括全景摄像机和/或化学成像设备和/或增益天线。
16、优选的，所述吊舱的外表面连接太阳能电池阵，所述吊舱内连接仪器设备、蓄电池，所述太阳能电池阵、所述太阳能电池薄膜均与蓄电池连接，所述蓄电池与所述仪器设备连接。
17、利用太阳能电池薄膜和太阳能电池阵进行太阳能发电，并通过蓄电池存储多余的电能供夜间使用。
18、本专利技术还公开行星探测用太阳能浮空器系统的升空方法，太阳能浮空器系统着陆于行星表面，开始向悬浮球单元内充气；悬浮球单元带动热气球单元悬空；向热气球单元内部通入热空气，带动吊舱上升，并开始行星探测任务，通过热气球单元内不同量的热气实现不同高度的行星探测任务；
19、当处于夜晚或太阳能浮空器系统电能耗尽，热气球单元逐渐停止工作，太阳能浮空器系统着陆于行星表面，悬浮球单元仍然处于悬浮状态，仍带动热气球单元悬空，为下次浮空器上升做准备；
20、当太阳升起，太阳能电池薄膜进行充电后，为热气球单元进行供电工作，太阳能浮空器系统重新升起，进行下一轮的行星探测任务。
21、本专利技术的优点在于：
22、(1)本专利技术的行星探测用太阳能浮空器系统采用太阳能供电，无需携带燃料或是其他能源，系统简单，易于工程实现；当处于夜晚或太阳能浮空器系统电能耗尽，热气球单元逐渐停止工作，太阳能浮空器系统着陆于行星表面，悬浮球单元仍然处于悬浮状态，仍带动悬浮球单元悬空，以备在有太阳时，太阳能电池薄膜为部分展开状态，能够及时利用太阳能充电，为下次浮空器上升做准备。同时，本专利技术还可以通过充入可变量的热气实现高度调节；
23、(2)阀门安装在热气球顶部，通过控制阀门的开启和关闭，调节热气球内部空气的压力和重量，从而实现浮空器系统的浮力和高度控制，利用相对风速变化进行飞行轨迹的调整，简单可靠，耗能小；可充分利用平流层零风层特点，通过简单易行的飞行控制策略，综合采用阀门和热气系统控制，实现在零风层附近的巡弋驻空；
24、(3)悬浮球的气囊材料为气密性较高的耐高、温耐行星高温以及防腐蚀的复合织物材料，由复合织物材料焊接而成，复合织物材料可以是尼龙织物材料。热气球的气囊采用耐高温的织物材料，适应高温等不同行星大气环境中飞行；
25、(4)太阳能电池薄膜可涂覆防腐蚀涂层，能够防行星大气中酸雨腐蚀，适应金星高温高酸等不同行星大气环境；
26、(5)利用太阳能电池薄膜和太阳能电池阵进行太阳能发电，并通过蓄电池存储多余的电能供夜间使用。
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1.行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，包括悬浮球单元、热气球单元、吊舱，所述悬浮球单元连接所述热气球单元的上部，所述吊舱连接所述热气球单元的下部；所述悬浮球单元内充入悬浮气体；所述热气球单元内充入可变量的热气；且所述悬浮球单元表面和/或热气球单元表面为太阳能电池薄膜，太阳能电池薄膜为所述热气球单元和吊舱供电。
2.根据权利要求1所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述悬浮球单元包括第一太阳能电池薄膜、悬浮球、充气系统和液罐，所述悬浮球表面覆盖所述第一太阳能电池薄膜，所述充气系统的两端分别连接所述液罐和所述悬浮球内部。
3.根据权利要求2所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述液罐为液氦罐或液氢罐。
4.根据权利要求2所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述悬浮球由复合织物材料焊接形成。
5.根据权利要求1所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述热气球单元包括第二太阳能电池薄膜、热气球、阀门、热气系统，所述热气球表面覆盖所述第二太阳能电池薄膜，所述阀门连接所述热气球的顶部，所述热气系统连接
6.根据权利要求2所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述热气球由复合织物材料焊接形成。
7.根据权利要求1所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述太阳能电池薄膜外部涂覆防腐蚀涂层。
8.根据权利要求1所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，还包括探测载荷，所述探测载荷与所述吊舱连接，所述探测载荷由太阳能电池薄膜供电。
9.根据权利要求1所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述吊舱的外表面连接太阳能电池阵，所述吊舱内连接仪器设备、蓄电池，所述太阳能电池阵、所述太阳能电池薄膜均与蓄电池连接，所述蓄电池与所述仪器设备连接。
10.行星探测用太阳能浮空器系统的升空方法，其特征在于，太阳能浮空器系统着陆于行星表面，开始向悬浮球单元内充气；悬浮球单元带动热气球单元悬空；向热气球单元内部通入热空气，带动吊舱上升，并开始行星探测任务，通过热气球单元内不同量的热气实现不同高度的行星探测任务；
...【技术特征摘要】
1.行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，包括悬浮球单元、热气球单元、吊舱，所述悬浮球单元连接所述热气球单元的上部，所述吊舱连接所述热气球单元的下部；所述悬浮球单元内充入悬浮气体；所述热气球单元内充入可变量的热气；且所述悬浮球单元表面和/或热气球单元表面为太阳能电池薄膜，太阳能电池薄膜为所述热气球单元和吊舱供电。
2.根据权利要求1所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述悬浮球单元包括第一太阳能电池薄膜、悬浮球、充气系统和液罐，所述悬浮球表面覆盖所述第一太阳能电池薄膜，所述充气系统的两端分别连接所述液罐和所述悬浮球内部。
3.根据权利要求2所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述液罐为液氦罐或液氢罐。
4.根据权利要求2所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述悬浮球由复合织物材料焊接形成。
5.根据权利要求1所述的行星探测用太阳能浮空器系统，其特征在于，所述热气球单元包括第二太阳能电池薄膜、热气球、阀门、热气系统，所述热气球表面覆盖所述第二太阳能电池薄膜，所述阀门连接所述热气...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖东阳，张晓，陈树海，张伟，褚英志，
申请(专利权)人：深空探测实验室天都实验室，
类型：发明
国别省市：
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