[发明专利]一种基于域的微小卫星系统

说明书

本发明公开了一种基于域的微小卫星系统，该微小卫星系统包括分布式设置的多个功能单元，其中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。本发明中基于功能域的设计理念，采用小型化、标准化、模块化的设计方法，进行微小卫星整星系统架构的技术分析与设计优化，将卫星按照任务功能和支撑功能划分成不同功能模块或功能区，打破了传统的微小卫星中存在系统/分系统/部组件的物理界限，解决了小卫星多功能与高密度、功能化与集中化难以兼得问题。

技术领域

本发明涉及空间技术领域。更具体地，涉及一种基于域的微小卫星系统。

背景技术

人造卫星是一种环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器，一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统，也称为有效载荷。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为服务系统，主要包括结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。为了完成用户的目标与需求，卫星系统一般用于开展电磁兼容技术、软件工程、综合测试技术、环境试验技术、集成设计等综合技术。

20世纪90年代以来，随着高性能、低成本、低风险的微小卫星成功运行，微小卫星的应用领域持续扩大，并产生了较好的经济和社会效益。由于微小卫星任务的增加，微小卫星的研制周期也越来越短。为了“多、快、省”地完成微小卫星任务，基于模块化、集成化和系列化的通用平台技术成为关键。另外，随着用户对低成本的关注以及产业链条的透明化，用户在项目立项之前，一般会直接着手广泛开展产业终端研制配套情况的调研，掌握产业配套第一信息。因此，为了应对批产化、低成本的用户需求，微小卫星研制模式逐渐由以平台为中心转变为以载荷为中心。一般来说，现代微小卫星具有高功能密度，并通过开展平台载荷一体化集成设计以达到用户需求。

目前，从系统工程角度分解，微小卫星主要由姿轨控、结构与机构、热控、电源、信息、通信、天线、试验载荷等分系统组成，其中分系统由多个子系统组成，子系统进一步分解出多种组件、设备等。也就是说，传统的微小卫星中存在系统/分系统/部组件的物理界限，并导致了微小卫星多功能与高密度、功能化与集中化难以兼得。

因此，需要提供一种能够突破传统的微小卫星中存在系统/分系统/部组件的物理界限并解决小卫星多功能与高密度、功能化与集中化难以兼得问题的微小卫星系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于域的微小卫星系统，根据域的设计理念，采用集中式、可扩展、可裁减的通用架构设计，采用小型化、标准化、模块化的设计方法，进行微小卫星整星系统架构的技术分析与设计优化，将卫星按照任务功能和支撑功能划分成不同的功能模块或功能区，实现成为一个高度集成体，以打破传统的微小卫星中存在系统/分系统/部组件的物理界限，解决小卫星多功能与高密度、功能化与集中化难以兼得问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于域的微小卫星系统，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；