[实用新型]卫星控制力矩陀螺次结构

说明书

本实用新型涉及卫星控制力矩陀螺次结构，至少包括安装主体，所述安装底面按照可拆卸的方式连接有隔振平台，所述隔振平台至少包括与所述安装底面连接的上平台、与卫星主体连接的下平台以及位于所述上平台和下平台之间的若干隔振单元，所述隔振单元按照能够将控制力矩陀螺产生的多自由度扰动转换为沿其轴向的往复移动和枢转以使得所述隔振单元在单一平面内转动从而提高承载能力的方式分别与所述上平台和下平台铰接。本实用新型提供的次结构通过改变隔振单元与上平台和下平台的连接方式，将控制力矩陀螺产生的多自由度扰动转换成隔振单元的枢转运动，相比于球铰损失部分自由度，但是通过轴向的支撑，增加了整个隔振平台的承载能力。

技术领域

本实用新型涉及卫星遥感技术领域，尤其涉及卫星控制力矩陀螺次结构。

背景技术

高分辨率敏捷机动小卫星已成为卫星遥感系统的重要发展方向之一。目前，国际上大多数高分辨率成像对地观测小卫星都是此类具有敏捷姿态机动能力的卫星。高分辨率敏捷卫星成像模式决定了平台必须能提供大范围快速姿态机动能力和快速稳定的姿态动力学特性。为了实现快速姿态机动，除了选择轻小型星上设备，采用紧凑型构型布局设计和整星设计优化，以尽量减小整星转动惯量外，还必须考虑采用大力矩输出的姿态控制执行部件。目前，从控制部件产品来看，常用的动量轮最大输出力矩0.1～0.5Nm，不能满足快速姿态机动要求，因此，需要选择具有更大输出力矩的控制部件，控制力矩陀螺具有大力矩输出能力，为了适应卫星快速姿态机动要求，需要将控制力矩陀螺通过次结构安装于卫星主结构上。

中国专利(公开号为CN202541847U)公开了小卫星控制力矩陀螺次结构，该次结构经整体铸造和精加工组合完成，主要有7个特征面组成，第一支撑面、第二支撑面为次结构提供的控制力矩陀螺安装面，即第一安装面、第二安装面提供纵向支撑，安装底面为次结构与卫星结构安装面，第三安装面为次结构提供的控制力矩陀螺另一个安装面，连接面主要为第一支撑面、第二支撑面提供连接作用，提高整体结构的刚度。但是，该专利公开的控制力矩陀螺次结构没有考虑到控制力矩陀螺产生的一系列谐波扰动是连续且分布频带较广的，而卫星上的姿态控制系统仅能补偿5Hz以内的振动，因此十分有必要针对控制力矩陀螺产生的高频振动进行隔离。

例如，中国专利(公开号为CN103587724B)公开了一种基于Stewart并联机构的六自由度隔振平台，通过将主动隔振技术、被动隔振技术、空间六自由度并联运动机构优化设计、柔性机构设计等多种方法相结合，设计了一种能够刚性传递低姿态控制信号，衰减高频干扰信号且无谐振的六自由度隔振平台。隔振平台集成了控制力矩陀螺群，将控制力矩陀螺群产生的多自由度扰动转变为六个独立的单方向线振动，每个伸缩杆的结构设计完全相同，均集成一个主动隔振单元和一个被动隔振单元，分别隔离六个独立线振动。被动隔振单元包括围绕有阻尼套的导杆、收容杆及阻尼套，并且还设置有与阻尼套摩擦接触的缸套及弹簧，并且该隔振平台的伸缩杆的一端通过柔性球铰与上平台连接，另一端通过柔性虎克铰与下平台连接。但是，该专利提供的柔性球铰虽然可以通过柔性铰接的变形产生的运动自由度消除传动的间隙和摩擦，但却存在承载能力较差的问题。

此外，一方面由于申请人所理解的本领域技术人员与审查部门必然有所差异；另一方面由于实用新型人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留依据审查指南相关规定随时在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了卫星控制力矩陀螺次结构，至少包括具有安装底面的安装主体。所述安装底面按照可拆卸的方式连接有隔振平台。所述隔振平台至少包括与所述安装底面连接的上平台、与卫星主体连接的下平台以及位于所述上平台和下平台之间的若干隔振单元。所述隔振单元按照能够将控制力矩陀螺产生的多自由度扰动转换为沿其轴向的往复移动和枢转以使得所述隔振单元在单一平面内转动从而提高承载能力的方式分别与所述上平台和下平台铰接。