CN112373736A - 一种用于全向观测的卫星装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开一种用于全向观测的卫星装置，包括：卫星平台、伺服机构和有效载荷设备，其中，所述伺服机构为一个二维转台，安装在卫星平台的顶部，用于接收来自所述装置外部的指令信息和带动有效载荷实现相对于卫星平台偏航和俯仰两个方向的转动；所述有效载荷设备安装在所述伺服机构的顶部，使有效载荷设备具有更广阔的视场；所述卫星平台的小角度调姿配合顶部伺服机构的大角度俯仰和偏航两个方向的转动，从而能实现有效载荷的全向观测。

Description

一种用于全向观测的卫星装置

技术领域

本发明涉及空间观测技术领域。更具体地，涉及一种用于全向观测的卫星装置。

背景技术

随着空间探测任务的需求不断提高、升级，空间观测卫星能实现全方位和多模式的观测成为一个核心功能，而在多种观测模式下，卫星能实现快速跟踪响应观测、空中全向观测和通用性强的构型布局是目前需要解决的关键技术。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种用于全向观测的卫星装置，包括：卫星平台、伺服机构和有效载荷设备，其中，

所述伺服机构为一个二维转台，安装在卫星平台的顶部，用于接收来自所述装置外部的指令信息和带动有效载荷实现相对于卫星平台偏航和俯仰两个方向的转动；

所述有效载荷设备安装在所述伺服机构的顶部，使有效载荷设备具有更广阔的视场；

所述卫星平台的小角度调姿配合顶部伺服机构的大角度俯仰和偏航两个方向的转动，从而能实现有效载荷的全向观测。

在一个具体实施例中，通过修改有效载荷安装面的尺寸，能安装多个有效载荷设备。

在一个具体实施例中，所述伺服机构包括伺服底座、伺服偏航部件、伺服俯仰部件、锁紧支架和锁紧螺钉，其中，

所述伺服底座安装在伺服机构的最底端，与卫星平台相连，用于支撑伺服机构和有效载荷设备；

伺服偏航部件安装在伺服底座的顶端，用于实现相对于卫星平台的旋转运动；

所述伺服俯仰部件安装在伺服偏航部件的输出轴上，能随着伺服偏航部件一起旋转运动，同时，也能实现相对于伺服偏航部件的俯仰运动。

在一个具体实施例中，所述有效载荷设备安装在伺服俯仰部件顶部的平面上，随伺服俯仰部件一起运动。

在一个具体实施例中，所述伺服机构还包括锁紧支架和锁紧螺钉，所述锁紧支架第一端与伺服偏航部件固连，锁紧支架第二端通过锁紧螺钉与伺服底座固连。

在一个具体实施例中，所述卫星平台的小角度调姿配合伺服俯仰部件的大角度旋转，能实现俯仰方向的全方位旋转。

在一个具体实施例中，所述伺服底座内部用于放置伺服偏航部件的驱动设备。

本发明的有益效果如下：

本发明提出的一种用于全向观测的卫星装置，可适用于不同的卫星平台和有效载荷；拓展性强，可拓展安装多种有效载荷；卫星平台无需携带大量推进剂和安装多个推进器进行大角度调姿，仅通过卫星平台的小角度调姿和顶部伺服机构的大角度俯仰、偏航转动，从而能实现有效载荷的全向观测，带动负载跟踪定位观测时，响应速度快、机动速度快，且调姿精度高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出根据本发明一个实施例的一种用于全向观测的卫星装置。

图2示出根据本发明一个实施例的有效载荷不同方向观测图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的一个实施例提供一种用于全向观测的卫星装置，包括：卫星平台1、伺服机构2和有效载荷设备3，其中，

伺服机构2为一个二维转台，安装在卫星平台1的顶部，用于接收来自所述装置外部的指令信息并返回伺服机构工作状态、角位置等测量信息，和带动有效载荷实现相对于卫星平台偏航和俯仰两个方向的转动；有效载荷设备3安装在所述伺服机构的顶部，使有效载荷设备具有更广阔的视场；卫星平台1的小角度调姿配合顶部伺服机构2的大角度俯仰和偏航两个方向的转动，从而能实现有效载荷的全向观测。

本发明中卫星本体1不限于某种特定的结构，其顶部有安装面能安装伺服机构即可，有效载荷设备不限于某种特定的设备，具备通用性，可为空间相机、探测仪或其他观测类载荷设备。

图2示出了伺服机构带动有效载荷设备旋转的三个不同方向观测图，图a)为偏航0°，俯仰0°图b)为偏航60°，俯仰-20°图c)为偏航300°，俯仰50°。

伺服机构的结构包括：伺服底座21、伺服偏航部件22、伺服俯仰部件23、锁紧支架24和锁紧螺钉25。

伺服底座21安装在伺服机构2的最底端，和卫星平台1相连，主要起支撑伺服机构2和有效载荷设备3的作用，其内部也可放置偏航部件的驱动设备；

伺服偏航部件22安装在伺服底座21的顶端，能实现相对于卫星平台1360°的旋转运动；

伺服俯仰部件23安装在伺服偏航部件22的输出轴上，能随着伺服偏航部件22一起旋转运动，同时，也能实现相对于伺服偏航部件22的俯仰运动；

锁紧支架24第一端与伺服偏航部件23固连，第二端通过锁紧螺钉25与伺服底座21固连；卫星发射时，采用锁紧支架24和锁紧螺钉25将有效载荷设备3锁紧在伺服机构2上，保证有效载荷设备3在发射阶段具有良好的力学性能，卫星入轨后，通过火工品或其他方式爆破锁紧螺钉25，实现有效载荷设备3的解锁，并完成指定的观测任务；

有效载荷设备3安装在伺服俯仰部件23顶部的平面上，随伺服俯仰部件23一起运动，同时，可通过修改安装面的尺寸，布置不同种类或数量更多的有效载荷设备。

伺服机构2的偏航部件22能实现相对于卫星平台1 360°的偏航旋转；由于伺服机构2与卫星平台1有一定面积的安装面，所以俯仰部件23有一定的小角度盲区，但是在执行观测任务时，可通过卫星平台1的小角度调姿，再配合俯仰轴的大角度旋转，能实现俯仰方向的360°旋转；综上，所述伺服机构2能带动有效载荷设备3实现空间的全向观测。

一个示例中，所述伺服底座内部用于放置伺服偏航部件的驱动设备。

本发明提出的一种用于全向观测的卫星装置，可适用于不同的卫星平台和有效载荷；拓展性强，可拓展安装多种有效载荷；卫星平台无需携带大量推进剂和安装多个推进器进行大角度调姿，仅通过卫星平台的小角度调姿和顶部伺服机构的大角度俯仰、偏航转动，从而能实现有效载荷的全向观测，带动负载跟踪定位观测时，响应速度快、机动速度快，且调姿精度高。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种用于全向观测的卫星装置，其特征在于，包括：卫星平台、伺服机构和有效载荷设备，其中，

所述伺服机构为一个二维转台，安装在卫星平台的顶部，用于接收来自所述装置外部的指令信息和带动有效载荷实现相对于卫星平台偏航和俯仰两个方向的转动；

所述有效载荷设备安装在所述伺服机构的顶部，使有效载荷设备具有更广阔的视场；

所述卫星平台的小角度调姿配合顶部伺服机构的大角度俯仰和偏航两个方向的转动，实现有效载荷的全向观测。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，通过修改有效载荷安装面的尺寸，能安装多个有效载荷设备。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述伺服机构包括伺服底座、伺服偏航部件和伺服俯仰部件，其中，

所述伺服底座安装在所述伺服机构的最底端，与所述卫星平台相连，用于支撑伺服机构和有效载荷设备；

所述伺服偏航部件安装在所述伺服底座的顶端，用于实现相对于卫星平台的旋转运动；

所述伺服俯仰部件安装在伺服偏航部件的输出轴上，能随着伺服偏航部件一起旋转运动，同时，也能实现相对于伺服偏航部件的俯仰运动。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述有效载荷设备安装在所述伺服俯仰部件顶部的平面上，随所述伺服俯仰部件一起运动。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述伺服机构还包括锁紧支架和锁紧螺钉，所述锁紧支架第一端与伺服偏航部件固连，锁紧支架第二端通过锁紧螺钉与伺服底座固连。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述卫星平台的小角度调姿配合所述伺服俯仰部件的大角度旋转，能实现俯仰方向的全方位旋转。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述伺服底座内部用于放置伺服偏航部件的驱动设备。

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