[发明专利]一种无线缆高密度立方星及其装配方法

说明书

本发明公开了一种无线缆高密度立方星及其装配方法，包括主结构框架、太阳能电池阵、天线板、星上综合电子系统、动量轮、陀螺仪、磁力矩器、遥感相机、蓄电池组、相机紧固架、丝杆，主结构框架包括上端盖和星壳体，动量轮、陀螺仪、磁力矩器和相机紧固架固定于星壳体内，遥感相机固定于相机紧固架内，星上综合电子系统是通过将一块整的电路板经过折叠后形成的一多层电路板并将该多层电路板放置于星壳体内，太阳能电池阵固定在主结构框架的侧壁上。本发明实现了星上综合电子一体化与各系统间的无缆化，实现了立方星的高密度集成，提高了立方星内部空间的利用率。

技术领域

本发明涉及卫星技术领域，尤其涉及一种无线缆高密度立方星及其装配方法。

背景技术

立方星始于1999年美国加州理工学院和斯坦福大学的一项科学研究。根据立方星设计标准，规定质量为1kg，结构尺寸为10cm×10cm×10cm的立方体为一单元，使得立方星成为微纳卫星的通用标准。随着微纳技术、一体化多功能结构、增材制造技术、集成化综合电子系统等技术的发展及其在立方星上的应用，这给立方星的设计带来了创新，卫星性能得到进一步的提高，使卫星信息处理能力得到增强，上下行带宽增加，控制精度提高，有效载荷能力增强，最重要的是提高了立方星的可靠性。与传统卫星相比，立方星主要有以下特点：立方星平台的部组件趋向标准化、模块化；采用微机电系统、商用现货器件进行研制；立方星体积小、成本低、发射方式灵活，易于组成星座。立方星成为航天领域最活跃的研究方向之一，并成功应用于对地观测、科学探测、新技术验证和航天教育等领域，逐渐成为空间系统的一个重要组成部分。

目前立方星仍参照大卫星的设计制造模式，具体表现为：采用传统的机加工方式；在空间布局上载荷与卫星平台是相分离的，卫星平台由各分系统独立设计符合PC104标准的单机PCB模块依次堆叠而成；载荷以及各单机之间的信息流和配电流通过PC104以及电缆连接。这种设计存在系统集成度不高、整星功能密度低、安装和调试不便等缺点。立方星平台各分系统只是简单通过堆叠和电缆连接的方式进行联系，没有考虑到星上资源的充分共享，造成了资源的浪费。现有立方星各分系统单机间的PC104及电缆连接方式很大程度上限制了卫星的布局形式，不能充分利用整星空间，且插拔式单机安装会使得系统存在一定的不可靠性。在测试过程中需经历单机测试——分系统级测试——整星电测等环节，测试过程中板间机械接口和电连接器需多次安装和插拔，层叠式的整星结构对测试人员的开放程度不够，给测试带来了诸多不便。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无线缆高密度立方星及其装配方法，能够实现立方星综合电子系统和整星布局的一体化设计，提高系统集成度、功能密度以及可靠性，并且能够大幅度缩短测试流程。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种无线缆高密度立方星，包括主结构框架、太阳能电池阵、天线板、星上综合电子系统、动量轮、陀螺仪、磁力矩器、遥感相机、蓄电池组、相机紧固架、丝杆，所述主结构框架通过增材制造技术加工，包括上端盖和星壳体，所述上端盖位于所述星壳体的顶部，所述动量轮、陀螺仪、磁力矩器和相机紧固架固定于星壳体内，所述遥感相机固定于相机紧固架内，所述星上综合电子系统是通过将一块整的电路板经过折叠后形成的一多层电路板并将该多层电路板放置于星壳体内，所述丝杆穿过所述多层电路板，丝杆的上端与所述上端盖固定连接，下端与星壳体的底部固定连接，所述太阳能电池阵固定在主结构框架的侧壁上，所述天线板固定在主结构框架的底部。

进一步地，所述星上综合电子系统包括多块PCB板，板间通过柔性电路板进行连接从而将星上各系统集成到一块整的电路板上。

进一步地，所述遥感相机是CMOS遥感相机。

进一步地，所述蓄电池组通过电池固定片固定在星壳体内。

进一步地，所述上端盖上设置有遥感相机镜头所需的窗口。

进一步地，所述丝杆数量为3个，分别设置在多层电路板的三个不同的位置。