[发明专利]多载荷协同观测的高精度综合遥感卫星布局

说明书

本发明公开了一种多载荷协同观测的高精度综合遥感卫星布局，通过偏心偏转高精高稳安装布局，有效保障激光雷达等主动探测类载荷苛刻工作环境；通过共基准安装、减传递路径等手段，满足双偏振载荷角分级视场配准低变形精度协同观测要求，并简化系统间接口界面；基于现有混合嵌套分层阶梯式卫星平台构型，实现了同平台多类不同包络、重量、使用要求的主被动结合、多手段综合的复杂约束载荷/天线/姿态敏感器的总体安装布局，降低卫星研制风险和成本，缩短卫星研制周期。本发明可以应用于具有大体积包络、大集中质量、大热流密度、高精高稳安装、复杂视场约束的同平台多类不同包络重量载荷协同观测要求的低轨综合遥感卫星。

技术领域

本发明涉及空间飞行器总体技术领域，具体涉及一种多载荷协同观测的高精度综合遥感卫星布局。

背景技术

随着气象、环境等应用领域天基定量遥感观测任务需求的不断发展升级，遥感载荷体积和质量越来越大，探测仪器类型越来越多，探测精度要求越来越高，不同类别载荷协同融合观测新手段不断出现，在现有运载火箭承载能力下，遥感卫星布局的约束越来越复杂苛刻，各方面综合要求和集成度越来越高。为了满足具有大体积包络、大集中质量、大热流密度、高精高稳安装、复杂视场约束的同平台多类不同包络重量载荷协同观测要求的低轨综合遥感卫星安装布局要求，上海卫星工程研究所基于变型设计理论，在已有成熟卫星平台构型基础上创新性地提出了一种基于混合嵌套分层阶梯式卫星平台构型。针对该混合嵌套分层阶梯式卫星平台构型，本发明提供了一种多载荷协同观测的高精度综合遥感卫星布局及其实现方法，并已在国家民用空间基础设施大气环境监测领域相关卫星型号研制中应用实施。

发明内容

为了满足气象环境领域新任务的发展需求，本发明旨在提供一种多载荷协同观测的高精度综合遥感卫星布局。

为了达到上述目的，本发明具体通过以下技术方案实现：

一种多载荷协同观测的高精度综合遥感卫星布局，主要是指在由大截面推进服务舱和对地面相对内凹的小截面载荷舱构成的混合嵌套分层阶梯式卫星舱进行星外部件布局和星内单机设备布局，所述星外部件布局是指激光雷达、宽幅成像光谱仪、紫外大气成分探测仪、数传天线、地平仪、测控天线、双偏振探测仪等载荷/天线/姿态敏感器，按运载火箭包络、观测视场及安装精度等约束要求协调匹配地从上至下地依次布置在阶梯式卫星舱对地面的恰当位置，星内单机设备布局是指在卫星舱内就近布置与星外部件相关的单机设备；

其中，大体积大质量的激光雷达安装在位于主承力路径的具有大安装面的载荷舱顶板上；中等体积和质量的宽幅成像光谱仪、紫外大气成分探测仪安装在相对内凹的载荷舱对地板上，载荷舱对地板背面且就近宽幅成像光谱仪区域安装单头星敏感器；具有大范围运动空间和视场包络要求的二维驱动数传天线安装在推进服务舱上部对地板；具有低相对变形要求的协同融合观测双偏振探测仪安装在推进服务舱下部对地板。

进一步地，所述大体积大质量激光雷达通过其箱体框架转接形式实现与载荷舱顶板的大安装面安装连接，有效分散大质量集中载荷。

进一步地，所述大体积大质量激光雷达及其箱体框架整体质心相对卫星中轴线(与星箭连接环中轴线重合)的横向偏移量不大于一定数值，具体由运载火箭要求、卫星构型、单机配置及布局综合确定。

进一步地，所述大体积大质量激光雷达及其箱体框架相对卫星中轴线(与星箭连接环中轴线重合)偏转一定小角度安装，具体数值由卫星轨道高度、地表反射率、激光雷达接收望远镜口径等相关参数综合确定。

进一步地，所述大体积大质量激光雷达在载荷舱顶板偏转安装到位后，其遮光罩一端是偏向卫星背阳面的。

进一步地，所述大体积大质量激光雷达的背阳面布置多头星敏感器组合，其散热板对地侧上端布置太阳敏感器。