[发明专利]一种末子级离轨装置

说明书

本发明公开了一种末子级离轨装置，针对现有的采用单面离轨帆驱使末子级离轨所需时间较长，效果不佳的问题，通过在末子级结构体上安装两两垂直的三面离轨帆，当末子级离轨时，通过留轨控制单元发送触发信号至第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆，使得第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆同时展开，增加失控条件下末子级姿态的阻力，加快末子级的离轨进程。从而避免退役的末子级占用宝贵的轨道资源，降低威胁在轨卫星的概率。

技术领域

本发明属于航天器离轨的技术领域，尤其涉及一种末子级离轨装置。

背景技术

末子级平台是利用火箭发射脱落的子级舱段，加装载荷、能源、测控和姿控等子系统后形成的一整套在轨系统，其功能相当于卫星平台，从而实现“变废为宝”的目的。而末子级平台完成任务使命后自行离轨的时间长至十余年，因此需依靠离轨机构加速离轨，避免大型结构体长时间占用宝贵的轨道资源。

目前国内末子级离轨机构采用单面离轨帆方案，利用展开的离轨帆面，在稀薄的空间气体及尘埃等作用下实现平台的减速效果。但这种单面离轨帆有其缺陷，即在长时间空间阻力下，由于平台系统均不再工作，离轨帆的帆面失去姿控系统的控制而逐渐与来流阻力成平行方向，达不到离轨加速的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种末子级离轨装置，能够有效利用空间阻尼的三面离轨帆，提升末子级的离轨效率，从而避免退休平台占用宝贵的轨道资源，降低威胁在轨卫星的概率。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种末子级离轨装置，包括：末子级结构体、留轨控制单元、第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆；

其中，所述第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆安装于所述末子级结构体上，并两两垂直；

所述留轨控制单元与所述第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆通信连接，转发地面遥控信号至所述第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆；

当末子级离轨时，所述留轨控制单元发送触发信号至所述第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆，使得所述第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆同时展开，增加失控条件下末子级姿态的阻力，加快末子级的离轨进程。

根据本发明一实施例，所述末子级结构体包括圆柱段、圆台段，所述圆柱段的一底面与所述圆台段的下底面连接；所述第一离轨帆及第二离轨帆安装于所述圆台段的侧面，所述第三离轨帆安装于所述圆柱段的底面；所述第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆两两垂直。

根据本发明一实施例，所述第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆中的任意一个，其结构包括在收拢状态下用于聚合帆体的，且在展开状态下用于支撑帆体的骨架。

根据本发明一实施例，所述第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆中的任意一个包括折叠帆和非折叠帆，所述折叠帆和所述非折叠帆转动连接以形成驱使末子级离轨的离轨帆。

根据本发明一实施例，所述折叠帆包括在其呈折叠状态时用于折叠帆体的且在其呈展开状态用于支撑帆体的骨架，所述骨架中的至少一个能够在所述折叠帆脱离所述非折叠帆的部分约束的情况下，以固定所述折叠帆的方式绕所述非折叠帆转动，并且剩余部分的骨架以能够绕所述折叠帆转动的方式相对所述非折叠帆转动。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明一实施例中的末子级离轨装置，针对现有的采用单面离轨帆驱使末子级离轨所需时间较长，效果不佳的问题，通过在末子级结构体上安装两两垂直的三面离轨帆，当末子级离轨时，通过留轨控制单元发送触发信号至第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆，使得第一离轨帆、第二离轨帆、第三离轨帆同时展开，增加失控条件下末子级姿态的阻力，加快末子级的离轨进程。从而避免退役的末子级占用宝贵的轨道资源，降低威胁在轨卫星的概率。

附图说明