[发明专利]一种模块化的子母卫星系统

说明书

一种模块化的子母卫星系统，通过母星平台及母星平台携带的备选功能模块，接收地面遥控指令进行在轨子星分系统拼装，解决了现有子星与母星共同发射时，无法针对卫星任务信息进行在轨调整的问题，同时通过无线通信及磁力吸附的方式进行模块间的连接，节省了安装空间，同时提高了子母卫星系统的灵活性。

技术领域

本发明涉及一种模块化的子母卫星系统，属于子母卫星控制领域。

背景技术

传统的航天器具有固定构型，须根据特定任务需求预先设定功能，在轨运行时其结构、功能、运行方式等很少发生变化。但随着人类对空间探索的逐渐深入，以及空间系统活动任务的日益多样化，空间系统要具有对未知环境更强的适应性和更灵活的应用方式。从21世纪初开始，日本、美国、德国等国家均对模块化可重构空间系统进行了大量研究，提出了“可重构空问系统”、应用“超级机器人”的模块化可重构空间系统、应用卫星模块的模块化可重构空间系统和“卫星智能模块在轨组装项目”等概念，并针对行星表面探测、在轨维护等典型应用进行了研究。子母卫星系统作为分布式航天器的重要应用方向，平时子星附着在母星上，根据特性任务需求，将子星在轨分离出去，子母星群内部子母卫星之间通过协同工作的方式，构成一个大的“虚拟航天器”，可完成测量、侦察、空间攻防对抗、战场态势感知等一系列联合行动任务，具有重要的应用前景。

当前的子母卫星系统主要是母星发射时就携带多个已经安装好的子星，在轨根据任务进行子星释放，形成星座，而这种子母星的应用模式，灵活性较差，无法适应对卫星任务所需子星的调试装配，同时针对临时变化的卫星任务无法适应。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，已设定好的子母卫星系统灵活性不足、同时不能根据任务进行子星在轨装配、释放及回收操作过程的问题，提出了一种模块化的子母卫星系统。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种模块化的子母卫星系统，包括母星平台、备选功能模块、子星分系统，其中：

母星平台：为整星及所有备选功能模块进行供电，并通过无线通信链路对各个备选功能模块进行工作状态监测，同时接收地面遥控指令并向子星分系统发送拼装遥控指令，对备选功能模块进行选取及拼装，形成子星分系统；

所述备选功能模块为组成子星分系统的最小基础功能模块；

子星分系统：根据母星平台选取的备选功能模块完成特定卫星任务。

所述子星分系统包括操作子星、任务子星，其中：

操作子星：由母星平台接收地面遥控指令并于备选功能模块中进行选取拼装而成，同时接收母星平台发送的任务子星拼装指令进行任务子星所需基础功能模块选取及拼装，再将拼装好的任务子星进行释放及回收；

任务子星：与母星平台共同执行卫星任务。

所述操作子星包括电源模块、综合电子模块、机械臂模块，其中：

电源模块：与母星平台连通并通过母星平台为操作子星供电；

综合电子模块：接收母星平台发送的拼装遥控指令并转化为机械臂控制指令发送至机械臂模块；

机械臂模块：接收机械臂控制指令于备选功能模块中进行任务子星组成模块选取及拼装。

所述备选功能模块包括平台功能模块及载荷功能模块，其中，平台功能模块包括电源模块、综合电子模块、射频模块、敏感器模块、轮控模块、推进模块；载荷功能模块包括天线模块、打击模块、机械臂模块、可见光相机模块、红外相机模块、高光谱相机模块、相控阵天线模块。

所述备选功能模块及母星平台、备选功能模块中平台功能模块及载荷功能模块、操作子星及任务子星所需模块均采用磁力吸附进行连接，并通过无线通信方式进行信息交互。