[发明专利]敏捷SAR小卫星及其总体设计方法

权利要求书

1.一种敏捷SAR小卫星，其特征在于，其包括太阳电池阵、卫星本体、载荷专用顶板、反作用飞轮、冷气贮存箱，太阳电池阵位于卫星本体的上方，卫星本体位于载荷专用顶板的上方，太阳电池阵位于载荷专用顶板的上方，反作用飞轮位于冷气贮存箱的一侧，冷气贮存箱位于太阳电池阵的下方，反作用飞轮位于载荷专用顶板的上方。

2.根据权利要求1所述的敏捷SAR小卫星，其特征在于，所述载荷专用顶板的形状为长方形。

3.根据权利要求1所述的敏捷SAR小卫星，其特征在于，所述太阳电池阵的形状为长方形。

4.一种敏捷SAR小卫星的总体设计方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，卫星采用太阳阵长期对日定向的姿态控制模式设计，只在任务需求时才进行短时间的姿态控制，将姿态摆动到任务目标位置，完成后恢复对日定向姿态；

步骤二，充分利用和发挥卫星的姿态机动能力，将卫星本体作为整星的伺服机构，大幅简化卫星设计，降低卫星重量、体积和研制成本；

步骤三，采用反作用飞轮实现卫星的敏捷机动；

步骤四，卫星仅装载少量液氨，以实现轨道维持能力；

步骤五，卫星采用专用载荷顶板设计。

5.根据权利要求4所述的敏捷SAR小卫星的总体设计方法，其特征在于，所述姿态控制模式的设计使得卫星无需硬件更改适应各种轨道和降交点地方时，实现卫星的灵活组网，大大丰富了卫星的组网策略。

6.根据权利要求4所述的敏捷SAR小卫星的总体设计方法，其特征在于，所述步骤二的具体步骤为首先对于SAR载荷利用姿态的机动与跟踪能力，天线在距离向、方位向的扫描能力要求大大弱化，特别是在方位向上，直接利用姿态跟踪扫描实现高分辨率滑动聚束成像，此外对于太阳阵、数传、中继系统而言，也不再需要设计专用的驱动机构，各个系统的配套都将得到大幅简化，带来的另一个好处是整星在轨运行期间的所有动作均由一台计算机进行统一的计算、分配和规划，更容易实现星上自主任务规划，简化地面操作人员难度，并提升卫星工作效率。

7.根据权利要求4所述的敏捷SAR小卫星的总体设计方法，其特征在于，所述采用反作用飞轮实现卫星的敏捷机动相比于控制力矩陀螺来讲，由于敏捷SAR卫星进行了卫星轻量化设计，重量一般控制在五百千克以内，反作用飞轮驱动下的机动时间已足够满足要求，更重要的是对于需要高分辨率成像的敏捷SAR卫星来说，由于成对使用的控制力矩陀螺的叠加动量误差较大，成像过程中卫星平台的稳定性难以保证，将影响成像质量，而反作用飞轮配置机动完成后卫星姿态角速度较小，满足高分辨率成像模式下对姿态的高精度高稳定度要求，在重量、功耗上都具有非常大的比较优势。

8.根据权利要求4所述的敏捷SAR小卫星的总体设计方法，其特征在于，所述卫星采用专用载荷顶板设计，采用平台载荷相互独立的装配体系，使得并行研制得以实现，专用载荷板单独装配、集成和测试，再与平台实现快速对接和测试，有利于缩短研制周期。

9.根据权利要求4所述的敏捷SAR小卫星的总体设计方法，其特征在于，所述卫星仅装载少量液氨，仅用于寿命期间的轨道维持，无姿态控制功能，对于敏捷SAR卫星来说，卫星的快速研制、发射及在轨道应用是第一位的，设计的推进系统应尽量简化，采用的工质应满足快速发射需求，此时结合卫星在轨运行高度，装载满足寿命期间轨道高度下降调整所需的几公斤工质。