CN113619811B - 板状卫星组结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫星技术领域，尤其是涉及一种板状卫星组结构。所述板状卫星组结构，包括：中心星体和多个边缘星体，所述中心星体的横截面为边数N大于等于五的多边形，所述边缘星体首尾依次衔接地围设在所述中心星体的四周；在所述板状卫星组结构投影至所述中心星体的横截面所在平面上时，相邻两个所述边缘星体共用一个侧边；所述中心星体上设有中心连接件，所述边缘星体上设有第一连接件和第二连接件；所述第一连接件与所述中心连接件连接，一个所述边缘星体上的所述第二连接件和另一个所述边缘星体上的所述第二连接件连接。

Description

板状卫星组结构

技术领域

本发明涉及卫星技术领域，尤其是涉及一种板状卫星组结构。

背景技术

卫星的使用,对经济、科学、信息、安全、人文等社会的方方面面的发展产生着深远的影响。因此，卫星发射技术得到了快速的发展，从一箭一星发展到了一箭多星的发射方式，一箭多星的卫星发射方式是一种高效的航天器发射方式，可以充分的利用火箭的运载能力和降低发射成本，对于多星组网具有较好的实用价值。通常将多个卫星堆叠压紧放置在整流罩中，待整流罩到达设定轨道后，整流罩内的多个卫星得到释放散开，并到达各自的预设位置。

板状卫星是一种新型的卫星构型，在满足卫星对地面通信功能的要求下，可以极大的减少卫星的重量、体积尺寸。通常板状卫星呈矩形设置，在实施一箭多星发射时，将多个板状卫星堆叠起来并放入整流罩中，这种结构的板状卫星不能够充分利用整流罩的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板状卫星组结构，以在一定程度上解决现有技术中存在的板状卫星不能够充分利用整流罩的空间的技术问题。

本发明提供了一种板状卫星组结构，包括：中心星体和多个边缘星体，所述中心星体的横截面为边数N大于等于五的多边形，所述边缘星体首尾依次衔接地围设在所述中心星体的四周；在所述板状卫星组结构投影至所述中心星体的横截面所在平面上时，相邻两个所述边缘星体共用一个侧边；所述中心星体上设有中心连接件，所述边缘星体上设有第一连接件和第二连接件；所述第一连接件与所述中心连接件连接，一个所述边缘星体上的所述第二连接件和另一个所述边缘星体上的所述第二连接件连接。

中心星体呈多边形设置，且多边形的边数N大于或者等于五，也即中心星体至少为五边形，则中心星体的内角存在钝角，多个边缘星体围设在中心星体的四周；而且在所述板状卫星组结构投影至所述中心星体的横截面所在平面上时，相邻两个所述边缘星体共用一个侧边，也即相邻两个边缘星体中，一个边缘星体的侧边与另一个边缘星体的相应的侧板长度相同，相互抵靠，多个边缘星体将中心星体包围；相较于矩形板状卫星放置在圆形的整流罩，本发明基于多边形中心星体，多个边缘星体可以占据矩形的侧边与圆形之间的空白位置，从而能够充分利用圆形整流罩的空间，提高圆形整流罩的利用率。

需要说明的是，一个星体形成一个卫星。

进一步地，所述中心星体的横截面为正六边形。

作为一种可选方案，所述边缘星体的横截面呈等腰梯形，所述边缘星体的数量为六个；在所述板状卫星组结构投影至所述中心星体的横截面所在平面上时，所述边缘星体的短边与所述中心星体的一个侧边重合。

作为一种可选方案，多个所述边缘星体中包括六个正六边形边缘星体；在所述板状卫星组结构投影至所述中心星体的横截面所在平面上时，一个所述正六边形边缘星体一个侧边与所述中心星体的一个侧边重合。

进一步地，所述边缘星体的厚度与所述中心星体的厚度相同。

进一步地，所述中心连接件为中心连接筒，所述第一连接件为第一连接筒，所述第二连接件为第二连接筒；所述中心星体的六个拐角处均设有所述中心连接筒，所述第一连接筒设置在所述边缘星体的与所述中心星体相邻的两个拐角处；所述第二连接筒设置在与设有所述第一连接筒的拐角相邻的拐角处；在所述板状卫星组结构的厚度方向上，所述中心连接筒与所述第一连接筒正对，一个所述边缘星体的第二连接筒与另一个所述边缘星体的第二连接筒正对。

进一步地，六个所述正六边形边缘星体中，三个为第一边缘星体，另外三个为第二边缘星体；所述中心连接筒的高度不大于所述中心星体的厚度，所述第一连接筒的高度和所述第二连接筒的高度均不大于所述边缘星体的厚度，相邻两个边缘星体中的一个为第一边缘星体，另一个为第二边缘星体；所述中心连接筒位于所述中心星体的底部，所述第一边缘星体上的所述第一连接筒和所述第二连接筒均位于所述第一边缘星体的上部；所述第二边缘星体的所述第一连接筒位于所述第二边缘星体的中部，所述第二边缘星体的所述第二连接筒位于所述第二边缘星体的底部。

进一步地，第一边缘星体上和所述第二边缘星体上均还设有第三连接件，所述第一边缘星体上的所述第三连接件设置在所述第一边缘星体的与所述中心星体相对的侧边上，所述第二边缘星体上的所述第三连接件设置在所述第二边缘星体的与所述中心星体相对的侧边上。

进一步地，所述第三连接件为第三连接筒；所述中心连接筒的高度和两个所述第一连接筒的高度之和、两个所述第二连接筒的高度之和以及所述第三连接筒的高度相等，所述第三连接筒的高度分别大于所述第一边缘星体的厚度且大于所述第二边缘星体的厚度，且所述第三连接筒的顶端和所述第三连接筒的底端均凸出所述边缘星体；

所述第一边缘星体的所述第一连接筒的顶面以及所述第一边缘星体的所述第二连接筒的顶面均与所述第三连接筒的顶面处于同一平面；所述第二边缘星体的第二连接筒的底面以及所述中心连接筒的底面均与所述第三连接筒的底面处于同一平面。

作为一种可选方案，所述多个边缘星体中还包括第三边缘星体，所述第三边缘星体为等腰三角形，相邻相邻设置的所述第一边缘星体和所述第二边缘星体之间夹设一个所述第三边缘星体。

应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例的板状卫星的结构示意图；

图2为本发明第二实施例的板状卫星的结构示意图；

图3为图2所示的板状卫星中的中心星体的结构示意图；

图4为图2所示的板状卫星中的第一边缘星体的结构示意图；

图5为图2所示的板状卫星中的第二边缘星体的结构示意图；

图6为多个图2所示的板状卫星堆叠的结构示意图；

图7为本发明第三实施例的板状卫星的结构示意图。

图标：10-中心星体；20-边缘星体；30-中心连接筒；40-第一连接筒；50-第二连接筒；60-第三连接筒；21-第一边缘星体；22-第二边缘星体；23-第三边缘星体；01-板状卫星组结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图7所示，本发明提供一种板状卫星组结构01，包括中心星体10(中心星体10呈板状设置)和多个边缘星体20(边缘星体20呈板状设置)，中心星体10的横截面(垂直于中心星体10的厚度方向的面)中心星体10的横截面为边数N大于等于五的多边形，边缘星体20首尾依次衔接地围设在中心星体10的四周；在板状卫星组结构01投影至中心星体10的横截面所在平面上时，相邻两个边缘星体20共用一个侧边；中心星体10上设有中心连接件，边缘星体20上设有第一连接件和第二连接件；第一连接件与中心连接件连接，一个边缘星体20上的第二连接件和另一个边缘星体20上的第二连接件连接。

本实施例中，中心星体10呈多边形设置，且多边形的边数N大于或者等于五，也即中心星体10至少为五边形，则中心星体10的内角存在钝角，多个边缘星体20围设在中心星体10的四周；而且在板状卫星组结构01投影至中心星体10的横截面所在平面上时，相邻两个边缘星体20共用一个侧边，也即相邻两个边缘星体20中，一个边缘星体20的侧边与另一个边缘星体20的相应的侧板长度相同，相互抵靠，多个边缘星体20将中心星体10包围；相较于矩形板状卫星放置在圆形的整流罩，本实施例基于多边形中心星体10，多个边缘星体20可以占据矩形的侧边与圆形之间的空白位置，从而能够充分利用圆形整流罩的空间，提高圆形整流罩的利用率。

将多个板状卫星组结构01堆叠在一起，通过压紧施放装置将中心连接和第一连接件连接，将多个第二连接件连接起来，在此过程中，不仅将同一板状卫星组结构01内的中心星体10和边缘星体20的连接以及边缘星体20和边缘星体20连接，还实现了多层板状卫星组结构01的连接。将固定后的多个板状卫星组结构01放置整流罩后，然后由火箭发射至预设轨道，然后，压紧释放组件将多个板状卫星组结构01释放，并将同一层的板状卫星组结构01中的边缘星体20和中心星体10释放。其中，压紧释放装置可以采用本领域常规结构，中心连接件、第一连接件和第二连接件设置为与压紧释放装置相配合的结构。

例如：压紧释放装置包括压紧绳索，中心连接件为沿中心星体10的厚度方向延伸的中心连接筒30，第一连接件为沿边缘星体20的厚度方向延伸的第一连接筒40，第二连接件为沿边缘星体20的厚度方向延伸的第二连接筒50；在板状卫星组结构01的厚度方向上，中心连接筒30的孔与第一连接筒40的孔正对，采用压紧绳索由下而上或者由上而下依次穿过多层的板状卫星组结构01的相对应的中心连接筒30和第一连接筒40；同理，采用压紧绳索由下而上或者由上而下依次穿过多层的板状卫星组结构01的相对应的第二连接筒50，从而实现同一板状卫星组结构01内的边缘星体20和边缘星体20的连接，也实现多个板状卫星组结构01的连接。

其中，中心星体10较佳呈多边形，例如：正五边形、正七边形或者正八边形等。采用正多边形方便加工制造。

作为一种可选方案，中心星体10的横截面为正六边形，本实施例中，中心星体10呈正六边形，方便多个边缘星体20围设在中心星体10四周平分360度，方便加工制造。当承受横向力的时候，中心星体10呈正六边形设置，可以使力发散，有助于提高堆叠的结构稳定性。

下面以中心星体10为正六边形为基础，列举三种板状卫星组结构01的结构：

实施例一：

如图1所示，边缘星体20的横截面呈等腰梯形，边缘星体20的数量为六个；在板状卫星组结构01投影至中心星体10的横截面所在平面上时，边缘星体20的短边(等腰梯形的上底)与中心星体10的一个侧边重合，也即正六边形的侧边分别为六个等腰梯形的上底。

实施例二：

如图2至图6所示，多个边缘星体20中包括六个正六边形边缘星体20；在板状卫星组结构01投影至中心星体10的横截面所在平面上时，一个正六边形边缘星体20一个侧边与中心星体10的一个侧边重合，也即中心星体10的正六边形的六个边分别与六个边缘星体20的六边形中的一个边重合。边缘星体20的与中心星体10相对的侧边能够更靠近圆形整流罩的内壁，进一步提高整流罩的利用率。

其中，边缘星体20的厚度可以与中心星体10的厚度不同，此时，板状卫星组结构01不平整。

作为一种可选方案，边缘星体20的厚度与中心星体10的厚度相同，本实施例中，边缘星体20的横截面大小和中心星体10的横截面大小相同，边缘星体20的厚度与中心星体10的厚度相同，则两者的规格结构相同，方便加工制造；能够使得板状卫星组结构01的表面平整，结构紧凑，方便多个板状卫星组结构01堆叠，有利于进一步提高整流罩的空间利用率。

在上述任一实施例基础之上，进一步地，边缘星体20上还设有第三连接件，第三连接件设置边缘星体20的与中心星体10相对的侧边上，可选的第三连接件设置在该边的中心位置，从而保障连接的稳定性。第三连接件可以为沿边缘星体20的厚度方向延伸的第三连接筒60，第三连接筒60可以与中心连接筒30、第一连接筒40和第二连接筒50采用相同的压紧施放装置。

本实施例中，设置第三连接件能够提高压紧释放装置的连接稳定性。压紧点为18个，星体数量为7个，两者的比值约为2.6，压紧施放装置的利用率较高。

如图2至图5所示，在上述实施例基础之上，进一步地，中心星体10的六个拐角处均设有中心连接筒30，第一连接筒40设置在边缘星体20的与中心星体10相邻的两个拐角处；第二连接筒50设置在与设有第一连接筒40的拐角相邻的拐角处；在板状卫星组结构01的厚度方向上(也是中心星体10的厚度方向和边缘星体20的厚度方向，也是整流罩的高度方向)，中心连接筒30与第一连接筒40正对，一个边缘星体20的第二连接筒50与另一个边缘星体20的第二连接筒50正对。本实施例中，中心连接筒30设置在中心星体10的连接处，第一连接筒40和第二连接筒50设置在边缘星体20的拐角处，一方面方便安装，另一方面可以使得边缘星体20与边缘星体20之间，边缘星体20与中心星体10之间抵靠更近，使得板状卫星组结构01更紧凑，再一方面能够使得连接更加稳定。

其中，对于同一个中心连接筒30，在板状卫星组结构01的厚度方向上，两个边缘星体20上的第一连接筒40与其正对，也即中心连接筒30、一个第一连接筒40和另一个第一连接筒40堆叠；两个第二连接筒50堆叠。中心连接筒30、第一连接筒40和第二连接筒50的位置可以根据需要设置。

可选地，如图3至图5所示，六个正六边形边缘星体20中，三个为第一边缘星体21，另外三个为第二边缘星体22；中心连接筒30的高度不大于中心星体10的厚度，第一连接筒40的高度和第二连接筒50的高度均不大于边缘星体20的厚度，相邻两个边缘星体20中的一个为第一边缘星体21，另一个为第二边缘星体22，也即第一边缘星体21和第二边缘星体22一一交替设置；中心连接筒30位于中心星体10的底部，第一边缘星体21上的第一连接筒40和第二连接筒50均位于第一边缘星体21的上部，从而中间连接筒夹在两个第一连接筒40之间；第二边缘星体22的第一连接筒40位于第二边缘星体22的中部，第二边缘星体22的第二连接筒50位于第二边缘星体22的底部。

可选地，所述第三连接件为第三连接筒60；所述中心连接筒30的高度和两个所述第一连接筒40的高度之和、两个所述第二连接筒50的高度之和以及所述第三连接筒60的高度相等，所述第三连接筒60的高度大于所述边缘星体20的厚度，且所述第三连接筒60的顶端和所述第三连接筒60的底端均凸出所述边缘星体20；所述第一边缘星体21的所述第一连接筒40的顶面以及所述第一边缘星体21的所述第二连接筒50的顶面均与所述第三连接筒60的顶面处于同一平面；所述第二边缘星体22的第二连接筒50的底面以及所述中心连接筒30的底面均与所述第三连接筒60的底面处于同一平面。

这种结构能够使多个板状卫星组结构01堆叠时，相邻两层板状卫星组结构01中，上层板状卫星组结构01的中心连接筒30与下层板状卫星组结构01中的第一边缘星体21的第一连接筒40抵靠、上层板状卫星组结01中的第二边缘星体22的第二连接筒50与下层板状卫星组结构01中的第一边缘星体21的第二连接筒50抵靠，上层板状卫星组结构01的第三连接筒60与下层板状卫星组结构01的第三连接筒60抵靠，且能够使得上层板状卫星组结构01中的各个星体与下层板状卫星组结构01中的各个星体之间存在间隙，避免在输送过程中，上层星体与下层星体之间发生碰撞，从而能够对卫星进行保护。

可选的，第二连接筒50的高度为边缘星体20的厚度(中心星体10的厚度与边缘星体20的厚度相同)的二分之一，第一连接筒40的高度和中心连接筒30的高度均为边缘星体20的厚度(中心星体10的厚度与边缘星体20的厚度相同)的三分之一。

实施例三：

本实施例可以包括实施例二的所有技术特征。

如图7所示，多个边缘星体20中还包括第三边缘星体23，第三边缘星体23为等腰三角形，相邻两个正六边形边缘星体之间夹设一个第三边缘星体23。也即在相邻两个边缘星体20的间隙处填补一个等腰三角形边缘星体，进一步提高圆形整流罩的利用率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种板状卫星组结构，其特征在于，包括：中心星体和多个边缘星体，所述中心星体的横截面为边数N大于等于五的多边形，所述边缘星体首尾依次衔接地围设在所述中心星体的四周；在所述板状卫星组结构投影至所述中心星体的横截面所在平面上时，相邻两个所述边缘星体共用一个侧边；

所述中心星体上设有中心连接件，所述边缘星体上设有第一连接件和第二连接件；所述第一连接件与所述中心连接件连接，一个所述边缘星体上的所述第二连接件和另一个所述边缘星体上的所述第二连接件连接。

2.根据权利要求1所述的板状卫星组结构，其特征在于，所述中心星体的横截面为正六边形。

3.根据权利要求2所述的板状卫星组结构，其特征在于，所述边缘星体的横截面呈等腰梯形，所述边缘星体的数量为六个；在所述板状卫星组结构投影至所述中心星体的横截面所在平面上时，所述边缘星体的短边与所述中心星体的一个侧边重合。

4.根据权利要求2所述的板状卫星组结构，其特征在于，多个所述边缘星体中包括六个正六边形边缘星体；在所述板状卫星组结构投影至所述中心星体的横截面所在平面上时，一个所述正六边形边缘星体一个侧边与所述中心星体的一个侧边重合。

5.根据权利要求4所述的板状卫星组结构，其特征在于，所述边缘星体的厚度与所述中心星体的厚度相同。

6.根据权利要求5所述的板状卫星组结构，其特征在于，所述中心连接件为中心连接筒，所述第一连接件为第一连接筒，所述第二连接件为第二连接筒；

所述中心星体的六个拐角处均设有所述中心连接筒，所述第一连接筒设置在所述边缘星体的与所述中心星体相邻的两个拐角处；所述第二连接筒设置在与设有所述第一连接筒的拐角相邻的拐角处；在所述板状卫星组结构的厚度方向上，所述中心连接筒与所述第一连接筒正对，一个所述边缘星体的第二连接筒与另一个所述边缘星体的第二连接筒正对。

7.根据权利要求6所述的板状卫星组结构，其特征在于，六个所述正六边形边缘星体中，三个为第一边缘星体，另外三个为第二边缘星体；所述中心连接筒的高度不大于所述中心星体的厚度，所述第一连接筒的高度和所述第二连接筒的高度均不大于所述边缘星体的厚度，相邻两个所述正六边形边缘星体中的一个为第一边缘星体，另一个为第二边缘星体；

所述中心连接筒位于所述中心星体的底部，所述第一边缘星体上的所述第一连接筒和所述第二连接筒均位于所述第一边缘星体的上部；所述第二边缘星体的所述第一连接筒位于所述第二边缘星体的中部，所述第二边缘星体的所述第二连接筒位于所述第二边缘星体的底部。

8.根据权利要求7所述的板状卫星组结构，其特征在于，所述第一边缘星体上和所述第二边缘星体上均还设有第三连接件，所述第一边缘星体上的所述第三连接件设置在所述第一边缘星体的与所述中心星体相对的侧边上，所述第二边缘星体上的所述第三连接件设置在所述第二边缘星体的与所述中心星体相对的侧边上。

9.根据权利要求8所述的板状卫星组结构，其特征在于，所述第三连接件为第三连接筒；所述中心连接筒的高度和两个所述第一连接筒的高度之和、两个所述第二连接筒的高度之和以及所述第三连接筒的高度相等，所述第三连接筒的高度大于所述第一边缘星体的厚度且大于所述第二边缘星体的厚度，且所述第三连接筒的顶端和所述第三连接筒的底端均凸出所述边缘星体；

所述第一边缘星体的所述第一连接筒的顶面以及所述第一边缘星体的所述第二连接筒的顶面均与所述第三连接筒的顶面处于同一平面；所述第二边缘星体的第二连接筒的底面以及所述中心连接筒的底面均与所述第三连接筒的底面处于同一平面。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的板状卫星组结构，其特征在于，所述多个边缘星体中还包括第三边缘星体，所述第三边缘星体为等腰三角形，相邻设置的所述第一边缘星体和所述第二边缘星体之间夹设一个所述第三边缘星体。

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