[发明专利]一种集成化立方星姿控系统平台

说明书

技术领域

本发明属于立方星技术领域，特别是一种集成化立方星姿控系统平台。

背景技术

近些年，伴随着通信、光电元件、材料、传感器、应用流体等科技的快速发展，立方星技术发展显著加速，利用立方星进行远程测量、试验成为可能。低廉的成本促使了世界范围内大量立方星的涌现。

姿控分系统是立方星最关键的分系统之一，姿控分系统部分模块失效，或者姿态确定和控制精度低，都会使卫星基本功能受限，甚至丧失。尤其是对地成像卫星，需要非常高的姿态确定与控制精度，才能完成其功能。

目前国际上立方星姿控分系统普遍存在姿态确定与控制精度低，集成化水平低，占用卫星平台空间大。姿态确定与控制精度低，集成化水平低，致使立方星功能受限，不能完成一些高标准任务 。占用卫星平台空间大，使卫星负载能力降低，大大限制了其功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成化立方星姿控系统平台，具有高集成化、高姿态确定与控制精度、占用空间小等显著优势。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种集成化立方星姿控系统平台，包括姿控计算机、姿控模块板、磁强计、动量轮、陀螺仪、动量轮支架、两个PC104和三个磁棒；姿控计算机平行设置在姿控模块板的正下方，其中两个磁棒相互垂直，设置在姿控模块板顶面，第三个磁棒垂直穿过姿控模块板固定在姿控计算机顶面，所述三个磁棒呈正交设置，垂直设置的第三个磁棒为z轴，磁强计插接在姿控计算机顶面，陀螺仪固定在姿控模块板顶面，动量轮水平设置，通过动量轮支架固定在姿控模块板顶面；两个PC104插接，其中一个PC104插接在姿控模块板上，另一个PC104插接在姿控计算机上。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）本发明将立方星姿态各个模块高度集成化，各姿态确定与控制模块均集成于姿控模块板。

（2）本发明姿态确定与控制精度高，由磁强计和陀螺仪双矢量定姿，由磁棒和偏置动量轮三轴稳定控制。

（3）本发明占用空间小，所有姿态确定与控制模块均集成于两块电路板，仅占用立方星二分之一个单元。

附图说明

图1是本发明集成化立方星姿控系统平台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1，本发明一种集成化立方星姿控系统平台，包括姿控计算机1、姿控模块板2、磁强计4、动量轮5、陀螺仪7、动量轮支架8、两个PC1043和三个磁棒6；姿控计算机1平行设置在姿控模块板2的正下方，两者通过螺栓支撑固定，其中两个磁棒6相互垂直，设置在姿控模块板2顶面，第三个磁棒6垂直穿过姿控模块板2固定在姿控计算机1顶面，所述三个磁棒6呈正交设置，垂直设置的第三个磁棒6为z轴，磁强计4插接在姿控计算机1顶面，陀螺仪7固定在姿控模块板2顶面，动量轮5水平设置，通过动量轮支架8固定在姿控模块板2顶面；两个PC1043插接，其中一个PC1043插接在姿控模块板2上，另一个PC1043插接在姿控计算机1上。

所述姿控模块板2和姿控计算机1各信号点通过PC1043连接。

所述磁强计4通过插针连接方式焊接于姿控计算机1，其信号采集电路也置于姿控计算机1上。

所述动量轮5通过螺钉固定于动量轮支架8上，使其轴向为卫星俯仰轴，动量轮支架8与姿控计算机1、姿控模块板2一起固定于立方星上。

所述的陀螺仪7通过螺钉与姿控模块板2固连。

三个磁棒6分为X、Y、Z三轴，分别与姿控模块板2固定。

实施例1

三个磁棒6分为X、Y、Z三轴，其中X轴磁芯长度40mm磁芯直径6mm，线圈10圈；Y轴磁芯长度62mm，直径6mm，线圈6圈；Z轴磁芯长度52mm磁芯直径6mm，线圈6圈。经实验，三轴均能产生0.15Am²的额定磁矩。