卫星模块以及模块化卫星制造技术

本发明专利技术涉及一种具有标准化接口，能实现多方向扩展的卫星模块以及采用该卫星模块组装成的模块化卫星。本发明专利技术所述卫星模块包括结构板、连接装置以及球节接口；连接装置包括连接杆，连接杆两端分别延伸有一连接柱，连接杆的表面沿轴向排列设置有多个凸台，连接杆以及每一凸台上均设有用于将单机以及结构板安装在连接杆上的第一安装孔；每一球节接口上设有多个连接孔；相邻两连接杆之间相互垂直并通过所述连接柱与连接孔相连接，并通过固定螺母固定；相邻两结构板之间相互垂直并与所述连接杆相连接。本发明专利技术采用有球节接口的桁架结构作为卫星主结构，连接杆上设有连接柱以及安装孔，通过球节接头与连接杆的连接，实现卫星模块多方向扩展，且易拆装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航天技术中卫星
，尤其涉及一种具有标准化接口，能实现卫星模块在多方向扩展的卫星模块以及采用该卫星模块组装成的模块化卫星。
技术介绍
为了降低成本，实现按需发射和快速响应的目标，卫星实现模块化至关重要。卫星的模块化设计即将具有相同需求性能的单机整合在一个模块内，并使得每个模块的结构围绕标准化的接口建立，以保证任何模块相互之间在机械以及电气方面匹配，最后将每个模块堆叠形成一个完整的卫星。近年来，国内外在模块化卫星的性能定义和设计复杂性方面进行了积极研究。研究结果表明，模块化设计的复杂性主要体现在接口设计上，接口必须能够提供模块间进行数据通信以及机械和电能的传递交换，因此模块接口的标准化设计成了研究的重点。卫星模块机械接口的标准化设计以及模块化结构设计又是研究的关键技术之一，近年来国内外对于这方面的研究取得了很多重大进步。由美国国防部资助的SCOUT (the Small, Smart Spacecraft for Observation and Utility Tasks)计划和空军研究实验室资助的 FEBSS (the Flexible and Extensible Bus for Small Satellites)计划中都米用的SMART (Space Maintenance and Repair Technique)平台，将卫星本体外形设计为截面为六边形的八面体，各个模块之间通过角柱和板上的标准化接口进行连接，是卫星平台模块化结构设计研究取得的典范成果。但是，上述标准化接口的设计只能实现卫星模块在单一方向扩展，因此为了增大卫星模块扩展的灵活性以及卫星模块多功能性，对卫星模块以及组装连接方式进行了多功能化、便易性的设计和改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种卫星模块以及采用该卫星模块组装成的模块化卫星，解决现有技术中卫星模块只能在单一方向扩展，扩展的灵活性不高，且卫星模块之间组装不便的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种连接装置，包括一连接杆，所述连接杆两端分别延伸有一连接柱，所述连接杆的表面沿轴向排列设置有多个凸台，所述连接杆以及每一所述凸台上均设有用于将单机以及结构板安装在所述连接杆上的第一安装孔。进一步，所有凸台沿连接杆轴向等间距排列在所述连接杆的表面。进一步，所述连接杆表面沿轴向设有一用于放置单机之间电缆的凹槽。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种卫星模块，包括多个用于封装所述卫星模块的结构板，所述卫星模块还包括多个本专利技术所述的连接装置以及多个球节接口， 每一所述球节接口上设有多个连接孔；相邻两所述连接装置的连接杆之间相互垂直并通过连接杆两端的所述连接柱与所述连接孔相连接，并通过固定螺母固定；相邻两所述结构板之间相互垂直并与所述连接杆相连接。进一步，所述结构板上设有第二安装孔，所述第二安装孔的位置与所述连接杆上的所述第一安装孔的位置相配合，并通过螺钉固定安装。进一步，所述卫星模块为立方体结构，每一所述结构板的四角均设有一所述球节接口。进一步，与同一所述结构板相连的两平行的所述连接杆之间设有转接板，所述转接板通过所述凸台上的第一安装孔与所述连接杆相连，所述转接板用于安放卫星单机。进一步，所述结构板的对角线上的两所述球节接口之间设有一辅助杆，所述辅助杆用于保持卫星模块接口结构的稳定和/或用于放置单机之间的电缆。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种模块化卫星，包括多个本专利技术所述的卫星模块，两卫星模块之间共用相接一面的连接杆，两卫星模块之间相邻的连接杆通过共用的球节接口相连接，所述结构板封装在所述模块化卫星的最外层。进一步，所述模块化卫星最底层星箭相接的一所述卫星模块的底板中预设有一米字型中间有一圆环的承力框。本专利技术的优点在于采用有球节接口的桁架结构作为卫星主结构，连接杆上设有连接柱以及安装孔，卫星模块具有标准化的接口，通过球节接头与连接杆的连接，实现卫星模块多方向扩展，扩展灵活且易拆装。附图说明图1，本专利技术所述卫星模块的连接装置的结构示意图；图2，本专利技术卫星模块的第一具体实施方式所述卫星模块的各部件相对位置连接关系示意图；图3，本专利技术卫星模块的第一具体实施方式所述卫星模块的部分拆解后示意图；图4，本专利技术卫星模块的第一具体实施方式所述卫星模块的装配示意图；图5，本专利技术卫星模块的第二具体实施方式所述卫星模块的装配示意图；图6，本专利技术所述模块化卫星的部分拆解后示意图；图7，本专利技术所述模块化卫星的装配示意图；图8，本专利技术所述模块化卫星的承力框的结构示意图。主要组件符号说明10、连接装置； 103、凸台；20、球节接口 ； 301、第二安装孔 501、电缆；101、连接杆；104、第一安装孔 201、连接孔；40、辅助杆；80、承力框。102、连接柱； 105、凹槽； 30、结构板； 50、单机；具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的卫星模块以及采用该卫星模块组装成的模块化卫星的具体实施方式做详细说明。为 了增大卫星模块扩展灵活性，本专利技术采用有球节接口的桁架结构作为卫星主结构，通过球节接口上的连接孔与连接杆连接实现卫星模块多方向扩展。而且桁架结构具有质量轻，工艺性好，灵活以及易拆装等优点。首先结合附图给出本专利技术所述卫星模块的连接装置的具体实施方式。附图I所示是本具体实施方式所述连接装置的结构示意图，图I仅示意性的标示 出各部件的相对位置关系，并不代表实际结构，本实施方式中连接装置采用长方体形结构， 在其他实施方式中本专利技术所述连接装置也可以采用圆柱体形以及其它便于连接的形式结 构。所述连接装置10包括连接杆101，所述连接杆101两端分别延伸有一连接柱102，所述 连接杆101的表面沿轴向排列设置有多个凸台103，所述连接杆101以及每一所述凸台103 上均设有用于将单机(图未示)以及结构板(图未示)安装在所述连接杆101上的第一安装 孔104。所述连接装置10可以采用铝材或者铝镁合金等轻质材料。所有凸台103沿连接杆101轴向等间距排列在所述连接杆101的表面，凸台103 之间的距离可以根据模块化单机的标准化接口的安装需求设置；也可以在相邻或多个凸 台103之间安装标准化的转接板(图未示)，模块化单机安放在转接板上，这样，无需再次在 卫星结构板上设计用于安装模块化单机的安装孔，而且等间距排列的凸台以及转接板的设 置，便于扩展标准化的模块接口，方便单机的安装。在其他实施方式中，连接杆101表面沿轴向设有一用于放置单机之间电缆的凹槽105。单机之间的电缆可从凹槽105中穿过并放置在凹槽105内，使得电缆的布置更加整齐， 并且无需再在结构板上设计固定电缆的卡箍位置。接下来结合附图给出本专利技术所述卫星模块的第一具体实施方式。附图2-4所示是本具体实施方式所述卫星模块的结构示意图，其中图2所示为所 述卫星模块的各部件相对位置连接关系示意图，图3所示为所述卫星模块的部分拆解后示 意图，图4所示为所述卫星模块的装配示意图。参考附图2，本专利技术所述卫星模块包括多个连接装置10、球节接口 20以及结构板 30。所述多个连接装置10的结构原理参见附图I对应描述，相邻两连接装置10的连 接杆101之间相互垂直并通过连接杆101两端的所述连接柱102与所述球节接口 20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接装置，包括一连接杆，其特征在于，所述连接杆两端分别延伸有一连接柱，所述连接杆的表面沿轴向排列设置有多个凸台，所述连接杆以及每一所述凸台上均设有用于将单机以及结构板安装在所述连接杆上的第一安装孔。

【技术特征摘要】
1.一种连接装置，包括一连接杆，其特征在于，所述连接杆两端分别延伸有ー连接柱，所述连接杆的表面沿轴向排列设置有多个凸台，所述连接杆以及每一所述凸台上均设有用于将单机以及结构板安装在所述连接杆上的第一安装孔。2.根据权利要求I所述的连接装置，其特征在于，所有凸台沿连接杆轴向等间距排列在所述连接杆的表面。3.根据权利要求I所述的连接装置，其特征在于，所述连接杆表面沿轴向设有ー用于放置单机之间电缆的凹槽。4.ー种卫星模块，包括多个用于封装所述卫星模块的结构板，其特征在于，所述卫星模块包括多个权利要求I 3任意一项所述的连接装置以及多个球节接ロ，每一所述球节接口上设有多个连接孔；相邻两所述连接装置的连接杆之间相互垂直并通过连接杆两端的所述连接柱与所述连接孔相连接，并通过固定螺母固定；相邻两所述结构板之间相互垂直并与所述连接杆相连接。5.根据权利要求4所述的卫星模块，其特征在干，所述结构板上设有第二安装孔，所述第二安装孔的位置与所述连接杆上的所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张科科，宋炜胥，张文巧，苏瑞丰，
申请(专利权)人：上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：