[发明专利]一种超大型航天器平台系统及其在轨组装方法

权利要求书

1.一种超大型航天器平台系统，其特征在于，包括：

若干个子平台，每个所述子平台具有相同的几何构型形式，所有所述子平台组成超大型阵列，形成特定的平面或曲面；

核心平台，用于负责整个平台的管理和维护；

保持系统，用于使所述核心平台与所述超大型阵列之间保持固定的几何关系。

2.根据权利要求1所述的超大型航天器平台系统，其特征在于，所述保持系统是编队飞行控制系统或连接所述核心平台与所述超大型阵列的绳或杆。

3.根据权利要求1所述的超大型航天器平台系统，其特征在于，所述子平台包括：

子平台本体，其上设置有用于在轨进行轨道和姿态机动及控制的在轨系统；

双层六边形桁架结构，其被设置为可收拢可展开，包括六根相同长度的立杆、十二根相同长度的横杆和六根相同长度的斜杆，立杆、横杆和斜杆的长度关系可构成直角三角形，其中斜杆长度为斜边；其中，十二根横杆分别连成两个同等大小的正六边形结构，六根立杆相互平行，每根立杆的上端点和下端点分别连接由十二根横杆组成的两个上下平行的正六边形的顶点，每间隔1个立杆的立杆上端点与相邻立杆的下端点之间通过斜杆连接，所有立杆的下端点分别通过一根支撑杆与所述子平台本体连接；

其中，上述所有连接均为铰接，所述横杆、斜杆可伸缩。

4.根据权利要求3所述的超大型航天器平台系统，其特征在于，两根相邻立杆和其之间连接的横杆形成一个矩形面，两根立杆的四个端点都设置有对接装置，用于与其他所述子平台的任意一个相邻立杆形成的矩形面对接；每根立杆上都设置有标准的可脱插电气接口，可以作为供电和信息交互的通道。

5.根据权利要求3所述的超大型航天器平台系统，其特征在于，所述在轨系统包括能源系统、热控系统、星间测控系统、控制系统和推进系统。

6.根据权利要求3所述的超大型航天器平台系统，其特征在于，所述双层六边形桁架结构的表面配置有薄膜，所述薄膜材质可以根据工作需要进行选择。

7.一种在轨组装方法，其特征在于，用于组装根据权利要求1-6任一项所述的超大型航天器平台系统，包括以下步骤：

S1：平台运输与释放，通过运输飞行器将所述核心平台和所述子平台发射到地球轨道，并从运输飞行器释放到预定轨道位置；

S2：在轨组装，所述子平台被释放到指定位置后，通过所述支撑杆展开，并通过所述在轨系统调整位置，进行对接，组成超大型阵列，然后通过所述保持系统与所述核心平台连接。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

S2-1：核心平台和子平台释放到预定轨道后，保持安全的编队飞行控制；

S2-2：子平台控制支撑杆向外侧伸展，双层六边形桁架结构由收拢状态逐步完全展开，形成稳定的双层六边形结构；

S2-3：子平台之间进行相对位置和姿态控制，将双层六边形桁架结构的立杆连接锁定在一起，形成超大型阵列；

S2-4：通过调整双层六边形桁架结构上横杆的长度，将超大型阵列调整成需要的曲面结构；

S2-5：核心平台通过保持系统与超大型阵列连接，并维持与所述超大型阵列连接的几何关系。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S3：在轨重构，当子平台需要脱出时，将其立杆与相邻的子平台的立杆解除锁定，并控制支撑杆向内收拢，通过相对位置机动，从超大型阵列中脱出；当子平台需要装入时，通过相对位置机动，将子平台调整至目标位置，并控制支撑杆展开，然后通过对接装置与相邻子平台对接。