[发明专利]一种用于微纳卫星的帆板的展开装置和微纳卫星

说明书

本发明实施例公开了一种用于微纳卫星的帆板的展开装置和微纳卫星，涉及空间卫星装置技术领域，包括收纳机构和驱动机构，收纳机构与帆板处于同一平面内，帆板通过驱动机构以在平面内旋转的方式从与收纳机构重叠的收拢位置位移至不与收纳机构重叠的展开位置；其中，固定至卫星本体的收纳机构用于收纳处于收拢位置的帆板；驱动机构包括转子、定子、旋转轴和弹性件，其中，转子和定子并排套设在旋转轴上，转子与帆板固定连接，定子与收纳机构固定连接，驱动机构经配置成弹性件驱动转子相对于定子旋转以使得帆板沿展开方向从收拢位置旋转至展开位置。该展开装置成本低、易加工，能够减小帆板展开的尺寸包络以及受到的冲击。

技术领域

本发明涉及空间卫星装置技术领域，尤其涉及一种用于微纳卫星的帆板的展开装置和微纳卫星。

背景技术

微纳卫星，通常是指湿重在1至10公斤（2.2-22磅）或者10至100公斤（22至220磅）之间的人造卫星，在实际或方案上，有时以微卫星联合运作或同组运作的方式来设计这类型当中的某些卫星，当几个微纳卫星同组运作时，可统称为“卫星群”或者“分级航天器”。经过电子技术的小型化与性能提高的发展以及一系列有关卫星设想的运用，纳卫星的有关商业需求不断扩大，而这些商业需求在此前大多被微卫星满足，例如，6u立方星标准被提出使得一个35.8公斤(18磅)的地球影像卫星群替代了由5个156公斤(344磅)快影地球成像卫星组成的卫星群，在同一成本下，这有着显著的重访次数的提高：每一片地球上的区域能够在每隔3.5小时就被重复照下，而非快影的每次24小时。

现有的微纳卫星的推进技术主要使用太阳能电池，通过太阳能电池组件将收集的太阳光热能转化为电能向卫星供电。微纳卫星由于体型受限，并不能够携带大面积的太阳电池阵，所以通过将太阳电池与帆板结合，在微纳卫星进入轨道后需要将帆板展开以接收能量来源，常用的帆板展开装置通过铰链展开，在该技术方案中帆板的展开尺寸包络大，铰链占据空间较小，存在较大的设计难度，并且，帆板展开角度大多不是90度，帆板展开后的朝向不一致，利用效率较低，帆板在收拢状态下时不受光照或者对日角度较差。现有技术中还通过电机驱动的方式驱动帆板展开，能够实现较多的自由度控制，但是电机会占据微纳卫星较多的空间和质量。实用新型专利CN202022669375.0公开了一种纳卫星用的气动式滑动展开装置，该实用新型所公开的技术方案通过磁力吸力紧固箱体，利用断电失去吸力，气舱释放气体解锁箱体，但是该结构存在展开方式不稳定，展开长度受限，且不能完成多级展开任务的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于微纳卫星的帆板的展开装置和微纳卫星，通过上述展开装置能够稳定地展开帆板并减小帆板展开时的尺寸包络。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，包括收纳机构和驱动机构，所述收纳机构与所述帆板处于同一平面内，所述帆板借助所述驱动机构的驱动以在所述平面内旋转的方式从与所述收纳机构重叠的收拢位置位移至不与所述收纳机构重叠的展开位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种微纳卫星，所述微纳卫星包括根据第一方面所述的展开装置。

本发明实施例提供的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，其通过扭簧的弹性势能作为驱动源，将处于同一平面的帆板和收纳机构以绕旋转轴旋转的方式展开，所述帆板以在所述平面内旋转的方式展开，减小了所述帆板受到的冲击，并且该展开装置的结构简单，能够减小帆板展开时的尺寸包络，通过简单的加工便能实现制造，降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板位于收拢位置的示意图；

图2为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板位于展开位置的示意图；

图3为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板的结构示意图；