[发明专利]用于微纳卫星的兼具电磁连接、转位及分离功能的机构

说明书

用于微纳卫星的兼具电磁连接、转位及分离功能的机构，涉及微纳卫星领域，为了解决现有卫星连接机构存在羽流污染、冲击力大、灵活性差、无法实现柔性连接的问题。微纳卫星的正立方体框架的每条棱上对称嵌入2个永磁静态单元，处于同1条棱上的2个永磁静态单元关于各自邻近顶点的属性相反，正立方体框架每个顶点邻近的3组永磁静态单元的属性相同；正立方体框架的每个矩形框的4个内角处分别设有1个电磁动态单元，正立方体框架每个顶点邻近的3个电磁动态单元的属性相同；永磁静态单元用于实现微纳卫星之间的连接，电磁动态单元用于实现微纳卫星之间的转位和分离。本发明适用于微纳卫星。

技术领域

本发明涉及微纳卫星领域。

背景技术

传统卫星多采用固定载荷、固定能力的设计方式，应用模式相对单一，难以满足日益复杂的空间应用任务需求。微纳卫星采用“模块设计、在轨成形、按需应用”的设计方式，将传统卫星的整体功能通过多个模块化的微纳卫星组合实现，大大缩短了卫星的设计周期和发射成本，而且标准化的结构也便于实现卫星的在轨变构和功能拓展任务。为了顺利完成复杂的空间科学目标，对于微纳卫星而言，合理的连接、转位及分离机构就显得尤为重要。

现有航天器所采用的连接技术大多基于推力器喷射时产生的反作用力，不可避免的存在以下问题：首先，推力器燃料占用了航天器宝贵的有效载荷，限制了航天任务的实现范围；其次，推力器输出的工质会造成羽流污染，对光学仪器和敏感器件造成损害；另外，该种连接技术冲击力大，灵活性差，无法实现柔性连接，甚至会对航天器中精密仪器的正常工作产生不利影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有卫星连接机构存在羽流污染、冲击力大、灵活性差、无法实现柔性连接的问题，从而提供用于微纳卫星的兼具电磁连接、转位及分离功能的机构。

本发明所述的用于微纳卫星的兼具电磁连接、转位及分离功能的机构，包括永磁静态单元1和电磁动态单元2；

微纳卫星的正立方体框架3的每条棱上对称嵌入2个永磁静态单元1，处于同1条棱上的2个永磁静态单元1关于各自邻近顶点的属性相反，正立方体框架3每个顶点邻近的3组永磁静态单元1的属性相同；

正立方体框架3的每个矩形框的4个内角处分别设有1个电磁动态单元2，正立方体框架3每个顶点邻近的3个电磁动态单元2的属性相同；

永磁静态单元1用于实现微纳卫星之间的连接，电磁动态单元2用于实现微纳卫星之间的转位和分离。

优选的是，永磁静态单元1采用1块扇形永磁体实现，永磁体的充磁方向为轴向、径向或平行于扇形永磁体2个直角边的平分线。

优选的是，永磁静态单元1采用紧密连接的N块扇形永磁体实现，永磁体轴向充磁，相邻2块扇形永磁体充磁方向相反，N为大于1的整数。

优选的是，电磁动态单元2包括圆环形电磁线圈2-1，正立方体框架3的每个面设置相同的电磁动态单元2。

优选的是，电磁动态单元2还包括铁心2-2；

铁心2-2上开有圆环形槽，圆环形电磁线圈2-1嵌入圆环形槽内。

优选的是，电磁动态单元2还包括环形永磁体2-3；

环形永磁体2-3嵌在铁心2-2的圆环形槽口处。

优选的是，电磁动态单元2采用圆环形电磁线圈2-1或圆形永磁体2-4实现；

正立方体框架3相邻2个顶点邻近的电磁动态单元2属性不同，即1个顶点邻近的3个电磁动态单元2采用圆环形电磁线圈2-1实现，相邻顶点邻近的3个电磁动态单元2采用圆形永磁体2-4实现。

优选的是，圆形永磁体2-4的充磁方向为轴向或径向。

优选的是，圆形永磁体2-4包括内圆永磁体、中环永磁体和外环永磁体；