[发明专利]一种阵列式卫星智能姿控组件及其工作方法

说明书

一种阵列式卫星智能姿控组件，包括：箱体(1)、反作用飞轮(2)、磁力矩器(3)、磁力矩器线圈(4)、控制板(5)、陀螺仪(6)，箱体的每个侧壁设置四组定位孔，左右侧壁的定位孔上布置八个X轴反作用飞轮(21)，前后侧壁的定位孔上布置八个Y轴反作用飞轮(22)；控制板安装在箱体的底壁的中心处，在控制板上布置八个Z轴反作用飞轮(23)；磁力矩器对反作用飞轮进行磁卸载，安装在箱体的底壁上，且包括X轴磁力矩器(31)、Y轴磁力矩器(32)；磁力矩器线圈安装在磁力矩器和控制板之间，且为Z轴方向；陀螺仪数量为三个且集中在一起安装在控制板的中心处。还有工作方法。

技术领域

本发明涉及航空航天的技术领域，尤其涉及一种阵列式卫星智能姿控组件，以及这种阵列式卫星智能姿控组件的工作方法。

背景技术

随着科技的发展，卫星、对地观测平台、宇宙飞船、空间望远镜等航天器技术日趋成熟。航天器的姿态控制系统是航天器的重要组成部分，其通过采集传感器的信息进行解算来获得航天器的姿态、速度等信息，从而控制航天器飞行。

目前，作为航天器姿态控制的系统包括：反作用飞轮、磁力矩器、九轴传感器执行机构等。一般采用三个反作用飞轮作为一组，分别控制航天器X轴、Y轴、Z轴这三个轴向的姿态。随着航天科技的发展，卫星的体积越来越小，功能越来越多，机动能力越来越强，在有限的体积下实现更多功能和机动能力，反作用飞轮就需要更大的角动量，而反作用飞轮角动量越大体积越大；因此，如何在有限的体积内提供更大的角动量是目前亟需解决的问题。

很显然，在空间的三个方向中，每一个方向使用多个反作用飞轮，通过多个反作用飞轮提供的角动量来满足卫星所需要的角动量，及采用阵列式反作用飞轮组，并且当其中一个飞轮失去通信时，其它反作用飞轮还能工作，及在降低机动能力同时，还能够保证卫星的正常使用，提高了卫星的使用寿命。但是，发射到天空中的航天器，零部件的重量和体积是航天器设计的一个关键指标，哪怕是多1克或者多1立方厘米制造成本也会显著增加，因此航天器姿态控制的系统在航天器设计中会给定尺寸，只能在这个给定尺寸内设计布局反作用飞轮、磁力矩器等部件，在单个反作用飞轮体积重量一定的情况下，该设计布局既要保证航天器姿态控制可靠性，又要尽量平衡重量和体积要求。另外，反作用飞轮、磁力矩器的放置位置也非常重要，卫星智能姿控组件的主体受到的振动对于调节控制卫星姿态的反作用飞轮、磁力矩器来说是很大的，如何减少反作用飞轮、磁力矩器受到的振动也是科研人员需要着重考虑的。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种阵列式卫星智能姿控组件，其在卫星体积一定的情况下，能够提供卫星所需要的角动量，最大限度保证航天器的使用寿命，而且尽量平衡重量和体积要求，在装配上保持组件的整体平衡，大大减少反作用飞轮受到的振动而保证姿态控制准确性。

本发明的技术方案是：这种阵列式卫星智能姿控组件，其包括：箱体(1)、反作用飞轮(2)、磁力矩器(3)、磁力矩器线圈(4)、控制板(5)、陀螺仪(6)，

箱体的每个侧壁设置四组定位孔，左右侧壁的定位孔上布置八个X轴反作用飞轮(21)，前后侧壁的定位孔上布置八个Y轴反作用飞轮(22)；

控制板安装在箱体的底壁的中心处，在控制板上布置八个Z轴反作用飞轮(23)；

磁力矩器对反作用飞轮进行磁卸载，安装在箱体的底壁上，且包括X轴磁力矩器(31)、Y轴磁力矩器(32)；

磁力矩器线圈安装在磁力矩器和控制板之间，且为Z轴方向；

陀螺仪数量为三个且集中在一起安装在控制板的中心处。