本發(fā)明涉及雙超衛(wèi)星平臺(tái)，具體地，涉及主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)艙間能源傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

未來高性能衛(wèi)星對(duì)載荷指向精度、穩(wěn)定度的要求分別高達(dá)10^-4度、10^-6度/秒量級(jí)，比目前水平高2個(gè)量級(jí)以上。目前，傳統(tǒng)衛(wèi)星采用載荷與平臺(tái)固連的設(shè)計(jì)方法，載荷指向與穩(wěn)定度依靠平臺(tái)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，由于平臺(tái)上太陽帆板等撓性部件以及飛輪等活動(dòng)部件的影響，平臺(tái)上的微振動(dòng)不可避免，且受限于控制系統(tǒng)產(chǎn)品帶寬、精度的能力，使得固連設(shè)計(jì)方法存在微振動(dòng)“難測(cè)、難控”技術(shù)瓶頸，很難達(dá)到載荷雙超指標(biāo)。

主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)打破傳統(tǒng)衛(wèi)星載荷與平臺(tái)固連設(shè)計(jì)思路，采用“動(dòng)靜隔離非接觸、主從解耦高精度”的全新設(shè)計(jì)方法，可從根本上解決載荷指向精度與穩(wěn)定度難以大幅提升的重大難題。主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)主要由載荷艙和平臺(tái)艙組成，兩艙間通過非接觸磁浮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜隔離。動(dòng)靜隔離帶來了平臺(tái)艙與載荷艙的能源供應(yīng)傳輸問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)艙間能源傳輸系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)艙間能源傳輸系統(tǒng)，包括設(shè)置在主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)的平臺(tái)艙的平臺(tái)艙電源系統(tǒng)、設(shè)置在主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)的載荷艙的載荷艙電源系統(tǒng)，還包括艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)；

平臺(tái)艙電源系統(tǒng)與載荷艙電源系統(tǒng)之間通過艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)進(jìn)行電能傳輸；

在艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)接通時(shí)，平臺(tái)艙電源系統(tǒng)向載荷艙電源系統(tǒng)提供給電能。

優(yōu)選地，平臺(tái)艙電源系統(tǒng)包括太陽電池陣、平臺(tái)艙電源控制器以及平臺(tái)艙蓄電池組；太陽電池陣在光照期作為主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)整星的能源供給設(shè)施為整星提供能源；平臺(tái)艙電源控制器控制平臺(tái)艙蓄電池組對(duì)平臺(tái)艙和/或載荷艙蓄電池組進(jìn)行供電；平臺(tái)蓄電池組在光照期進(jìn)行充電，在陰影期為整星提供能源。

優(yōu)選地，載荷艙電源系統(tǒng)包括載荷艙蓄電池組、載荷艙電源控制器；在載荷艙不工作時(shí)，載荷艙蓄電池組通過艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)接受平臺(tái)艙電源控制器的充電控制，載荷艙蓄電池組在載荷艙電源控制器的放電調(diào)節(jié)下為載荷艙提供能源。

優(yōu)選地，艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、插頭、插座；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在平臺(tái)艙電源系統(tǒng)、插座設(shè)置在載荷艙電源系統(tǒng)，或者插座設(shè)置在平臺(tái)艙電源系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在載荷艙電源系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得插頭與插座在接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間切換。

優(yōu)選地，當(dāng)載荷艙不工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通電正向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，使插頭插入插座中，載荷艙蓄電池組充電線路連通，平臺(tái)艙電源系統(tǒng)為載荷艙電源系統(tǒng)充電；當(dāng)載荷艙工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通電反向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，使插頭拔出插座1034，平臺(tái)艙電源系統(tǒng)與載荷艙電源系統(tǒng)之間的充電線路斷開。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明可以應(yīng)用于主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)的平臺(tái)艙向載荷艙供應(yīng)能源，保障雙超衛(wèi)星平臺(tái)的載荷艙與平臺(tái)艙的能源傳輸，是主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)載荷指向精度、穩(wěn)定度分別高達(dá)10^-4度、10^-6度/秒的雙超控制，可應(yīng)用于高低軌高分遙感、分布式遙感、高精度編隊(duì)、高性能激光通信與深空探測(cè)等領(lǐng)域。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)能源供應(yīng)示意圖。

圖2為艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)及其工作示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)是一種新型高性能衛(wèi)星平臺(tái)，其打破傳統(tǒng)衛(wèi)星載荷艙與平臺(tái)艙固連的設(shè)計(jì)方法，通過非接觸磁浮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩艙的動(dòng)靜隔離非接觸，物理上直接消除平臺(tái)艙全頻段微振動(dòng)對(duì)載荷艙的不利影響，采用主從協(xié)同控制方法，從根本上解決載荷指向精度與穩(wěn)定度難以大幅提升的瓶頸問題，滿足未來高低軌高分遙感、高精度編隊(duì)、高性能激光通信等高性能衛(wèi)星對(duì)載荷指向精度、穩(wěn)定度的指標(biāo)要求。本發(fā)明解決了衛(wèi)星平臺(tái)動(dòng)靜隔離后帶來了平臺(tái)艙與載荷艙的能源供應(yīng)傳輸問題，可以在滿足載荷工作所需的高精度姿態(tài)控制要求的前提下，同時(shí)保障載荷艙能源供應(yīng)。

主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)主要由載荷艙和平臺(tái)艙組成，載荷艙上安裝有光纖陀螺、有效載荷、星敏感器、磁浮機(jī)構(gòu)定子等安靜部件，平臺(tái)艙上安裝有太陽帆板及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、飛輪、推力器、貯箱、天線、磁浮機(jī)構(gòu)動(dòng)子等活動(dòng)部件。載荷艙和平臺(tái)艙這兩艙間通過非接觸磁浮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜隔離。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)艙間能源傳輸系統(tǒng)，包括設(shè)置在主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)的平臺(tái)艙的平臺(tái)艙電源系統(tǒng)、設(shè)置在主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)的載荷艙的載荷艙電源系統(tǒng)，還包括艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)；平臺(tái)艙電源系統(tǒng)與載荷艙電源系統(tǒng)之間通過艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)進(jìn)行電能傳輸；在艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)接通時(shí)，平臺(tái)艙電源系統(tǒng)向載荷艙電源系統(tǒng)提供給電能。

平臺(tái)艙電源系統(tǒng)包括太陽電池陣、平臺(tái)艙電源控制器以及平臺(tái)艙蓄電池組；太陽電池陣在光照期作為主從非接觸雙超衛(wèi)星平臺(tái)整星的能源供給設(shè)施為整星提供能源；平臺(tái)艙電源控制器控制平臺(tái)艙蓄電池組對(duì)平臺(tái)艙和/或載荷艙蓄電池組進(jìn)行供電；平臺(tái)蓄電池組在光照期進(jìn)行充電，在陰影期為整星提供能源。

載荷艙電源系統(tǒng)包括載荷艙蓄電池組、載荷艙電源控制器；在載荷艙不工作時(shí)，載荷艙蓄電池組通過艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)接受平臺(tái)艙電源控制器的充電控制，載荷艙蓄電池組在載荷艙電源控制器的放電調(diào)節(jié)下為載荷艙提供能源。

艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、插頭、插座；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在平臺(tái)艙電源系統(tǒng)、插座設(shè)置在載荷艙電源系統(tǒng)，或者插座設(shè)置在平臺(tái)艙電源系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在載荷艙電源系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得插頭與插座在接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間切換。

當(dāng)載荷艙不工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通電正向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，使插頭插入插座中，載荷艙蓄電池組充電線路連通，平臺(tái)艙電源系統(tǒng)為載荷艙電源系統(tǒng)充電；當(dāng)載荷艙工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通電反向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，使插頭拔出插座1034，平臺(tái)艙電源系統(tǒng)與載荷艙電源系統(tǒng)之間的充電線路斷開。

如圖1所示，平臺(tái)艙電源系統(tǒng)主要由太陽電池陣201、平臺(tái)艙電源控制器以及平臺(tái)艙蓄電池組組成。太陽電池陣201在光照期作為整星的能源供給設(shè)施為整星提供能源，平臺(tái)蓄電池組在光照期進(jìn)行充電，在陰影期為整星平臺(tái)部分提供能源；平臺(tái)艙電源控制器主要功能是通過平臺(tái)艙蓄電池信號(hào)采樣線路203采集平臺(tái)艙蓄電池組的相關(guān)參數(shù)，通過平臺(tái)艙蓄電池組的充放電線路202進(jìn)行充放電，并完成平臺(tái)母線的放電調(diào)節(jié)功能，同時(shí)接收平臺(tái)艙星務(wù)系統(tǒng)傳輸?shù)南嚓P(guān)參數(shù)完成載荷艙蓄電池組的充放電控制。

載荷艙電源系統(tǒng)主要由載荷艙電源控制器和載荷艙蓄電池組組成。載荷艙蓄電池組在載荷不工作時(shí)通過載荷艙蓄電池充電線路103接受平臺(tái)艙電源控制器的充電控制，并為載荷艙相關(guān)設(shè)備提供能源。載荷艙電源控制器通過放電線路101完成載荷艙蓄電池組的放電調(diào)節(jié)功能，通過載荷艙蓄電池信號(hào)采樣線路102采集載荷艙蓄電池組的相關(guān)參數(shù)，并傳輸給載荷艙星務(wù)系統(tǒng)，通過兩艙數(shù)據(jù)交互傳輸線路301提供給平臺(tái)艙電源控制器對(duì)載荷蓄電池組進(jìn)行充放電控制。

如圖2所示，載荷艙蓄電池充電線路103由艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)載荷艙蓄電池組充電線路的連通或斷開。艙間能源傳輸通斷機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)1031、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1032、插頭1033、插座1034組成。當(dāng)載荷不工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1031通電正向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)1032，使插頭1033插入插座1034中，載荷艙蓄電池組充電線路連通，平臺(tái)艙2為載荷艙電池充電。當(dāng)載荷工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1031通電反向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)1032，使插頭1033拔出插座1034，載荷艙蓄電池組充電線路斷開。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。