[发明专利]一种基于域的微小卫星系统

权利要求书

1.一种基于域的微小卫星系统，其特征在于，包括分布式设置的多个功能单元，所述多个功能单元包括结构单元、测通导单元、综合信息单元、GNC单元、载荷单元、热控单元和电源单元，其中

所述结构单元，用于为所述微小卫星的各功能单元提供安装和支撑条件；

所述测通导单元，用于接收地面指令并转发所述地面指令至所述综合信息单元，以实现对地测控、对地数传和卫星导航功能；

所述综合信息单元，用于接收所述测通导单元转发的所述地面指令，并基于所述地面指令实现整星的配电功能、火工品控制、加热器控制、温度量采集、总线遥测、星务管理和GNC软件支持任务；

所述GNC单元，包括GNC测量单元和GNC执行单元，其中所述GNC测量单元用于采集整星的姿态信息，所述GNC执行单元用于完成姿轨控制；

所述热控单元，用于在任务周期内为所述微小卫星系统提供工作温度环境；

所述载荷单元，用于基于所述地面指令，按预设流程完成在轨试验任务；和

所述电源单元，用于在整星寿命期间内为所述微小卫星系统提供直流供电母线，完成整星的功率传输。

2.根据权利要求1所述的微小卫星系统，其特征在于，所述各功能单元以CAN总线作为骨干通信网络。

3.根据权利要求1所述的微小卫星系统，其特征在于，所述综合信息单元还用于进行整星信息的管理与调度，监控各分系统状态，自主管理各分系统工作和遥测数据及状态信息，以及根据所述GNC单元提供的数据控制执行部件，所述综合信息单元包括主机模块、备机模块和接口功能板卡，其中

所述主机模块集成有处理器，用于对整星资源进行统一的调度管理以实现对遥测数据的整合与处理，对整星状态进行监控以实现对整星设备的指令控制，对整星各分系统配电、热控、校时、安全进行管理，并及时对发生故障的部分进行处理；

所述备机模块被配置为所述主机模块的硬件异构备份；和

所述接口功能板卡集成有数据存储模块和数据采集模块，用于为所述综合信息单元提供电气连接，提供CAN总线接口、加热驱动控制接口、火工品线接口与OC指令接口。

4.根据权利要求3所述的微小卫星系统，其特征在于，所述综合信息单元采用第一级容错机制和第二级容错机制，其中

所述第一级容错机制包括双核互检技术和回卷恢复技术；及

所述第二级容错机制包括针对数据流错误的软件EDAC和三模冗余技术，以及针对控制流错误的异常陷阱和看门狗技术。

5.根据权利要求1所述的微小卫星系统，其特征在于，

所述GNC测量单元包括星敏感器、太阳敏感器、磁强计和导航接收机构，用于采集整星姿态信息，测量和解算卫星空间位置、速度、姿态及时间信息，传递所述信息至所述综合信息单元以生成轨道维持和姿态稳定控制指令；和

所述GNC执行单元包括微推进、微飞轮和微磁力矩器，用于实现卫星的三轴姿态稳定和姿态控制。

6.根据权利要求1所述的微小卫星系统，其特征在于，所述测通导单元包括测控终端本体、一对测控收发天线、一副数传发射天线及一副卫星导航接收天线，其中

所述测控终端本体包括安装于卫星内壁上的射频模块、卫星导航接收单元、信号处理模块、二次电源；

所述一对测控收发天线对称安装于所述卫星的对天面和对地面；

所述一幅卫星导航接收天线安装于所述卫星的对天面；及

所述一副数传发射天线安装于所述卫星的对地面。

7.根据权利要求1所述的微小卫星系统，其特征在于，所述电源单元包括太阳能电池阵、蓄电池组和电源控制器，其中

所述太阳能电池阵包括体装式的三结砷化镓电池片，用于通过光电转换将太阳光能转换为电能；

所述蓄电池组用于在阴影区或峰值功耗太阳能电池阵提供功率不足时为负载提供能源；及

所述电源控制器用于控制所述太阳能电池阵的工作状态、所述蓄电池组的充放电管理和电源变化。

8.根据权利要求1-7中任一所述的微小卫星系统，其特征在于，所述各功能单元采用标准电气接口。