[发明专利]利用失效卫星天线进行数据传输的方法及系统

说明书

本发明利用失效卫星天线进行数据传输的方法及系统，包括，1、发射携带有在轨服务模块的在轨服务平台，入轨后接近对准失效卫星，实现在轨服务模块与失效卫星的物理连接，并完成组合体消旋，然后在轨服务平台分离，在轨服务模块展开太阳能电池板，伸展末端手爪，实现发射信号馈线和卫星天线物理连接；2、在轨服务模块自身携带电子音乐发射器、GPS/北斗导航定位接收机、北斗信号转发器，将东方红乐曲信号、导航系统时间和短信息报文通过失效卫星的天线进行传输；3、地面用户接收音乐信号、发射标准时间信号和短信息报文，完成乐曲收听、时间标校和信息查阅；信号覆盖不强地区通过基站接收并转播信号，供地面用户使用。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，具体为利用失效卫星天线进行数据传输的方法及系统。

背景技术

随着空间事业的不断发展，人类不断探索、开发并利用外层空间。在轨飞行的卫星数量越来越多，然而，由于燃料耗尽、姿态/轨道控制系统出现故障等可能导致卫星部分功能甚至全部功能的失效，进而形成大型空间垃圾。失效卫星中有些在工作寿命结束后，依照机构间空间碎片协调委员会(IADC)的建议，将被移到比地球静止轨道高出200～300km的“坟墓轨道”。而“坟墓轨道”的卫星上有很多可利用的、有价值的部件，据粗略估计，目前在静止轨道上有数百颗已退役卫星，星上有状态很好且有价值的部件，粗略估计总价值高达3000亿美元，主要是太阳翼、大型天线等，可以认为在轨道上堆积着大量昂贵的卫星部件。

综上所述，一方面，失效卫星占据了宝贵的轨道资源，另一方面，失效卫星也形成了可观的在轨可利用资源。美国国防部高级研究计划局(DARPA)开展一项名为“凤凰计划”的在轨操作技术研究项目，演示验证再次利用地球同步轨道失效通信卫星的能力，将细胞卫星安装于失效通信卫星的天线上，从而以更低的成本、更低的风险提供全球持续通信能力。由于大多卫星是因为寿命原因失效，而卫星上的天线不会因为燃料问题而失效，因此通过对失效卫星上天线的再次利用，将实现在轨资源再利用，释放静止轨道空间，降低构建空间系统成本，缩短卫星研制周期，最终获取经济效益的目的。

发明内容

为解决现有技术存在是问题，本发明在于提供一种利用失效卫星天线进行数据传输的方法及系统，该方法采用在轨服务模块与失效的失效卫星对接后，利用失效卫星天线将特定信号传输到地面，地面用户接受特定服务的方案。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种利用失效卫星天线进行数据传输方法，包括以下步骤：

第一步：发射携带有在轨服务模块的在轨服务平台，在轨服务平台通过变轨后进入失效卫星的轨道，对失效卫星进行跟踪，接近失效卫星并完成对准与停靠；在轨服务平台利用起/消旋装置实现在轨服务模块的起旋，使其旋转角速度和东方红一号卫星的自旋角速度保持一致；在轨服务模块通过粘附连接装置粘附在失效卫星上，并与其成为一个整体；

利用在轨服务平台的起/消旋装置实现对组合体的消旋；消旋完成后，在轨服务平台脱离在轨服务模块/失效卫星组合体，在轨服务模块/失效卫星组合体沿既定轨道继续运行；在轨服务模块展开自身的太阳能电池板，开始供电，进入自身任务开展阶段；

在轨服务模块通过末端操作手爪将发射信号馈线夹装在失效卫星的天线杆上，用于将在轨服务模块上的信号经由失效卫星天线发射；

第二步：在轨服务模块上携带有电子音乐发射器、GPS/北斗接收机及北斗信号转发器，通过发射信号馈线将信号传递到失效卫星天线上，并实现信号的下传；

第三步，地面用户接收信号，根据权限解析信号；其中，信号覆盖不佳的地区通过地面基站向外转播信号供部分地面用户使用。

第一步中，在轨服务模块展开自身太阳能电池板实现供电后，利用自身姿态控制能力，实现对组合体的姿态稳定控制，实现对非合作目标的姿态接管。