专利汇可以提供基于手机的立方星卫星平台专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于手机的立方星卫星平台,包括智能手机、 接口 转接模 块 和外接模块,外接模块包括 姿态 控 制模 块、通信模块、机动模块和可扩展 载荷 模块中的一种或几种,智能手机用于通过接口转接模块分别与姿态 控制模块 、通信模块、机动模块和/或可扩展载荷模块进行交互,共同完成卫星平台任务;姿态控制模块用于实现立方星的姿态控制;通信模块用于实现立方星与地面站或其他 航天器 进行信息交互;机动模块用于控制立方星运行在设定的轨道内;可扩展载荷模块用于扩展载荷和/或添加相应的功能单元并在智能手机的控制下以实现卫星平台的可扩展性。本发明有效解决了卫星设计与任务、进度之间的耦合问题,研发周期短、可拓展性和可重构性强。,下面是基于手机的立方星卫星平台专利的具体信息内容。
1.一种基于手机的立方星卫星平台,其特征在于,包括智能手机(10)、接口转接模块(20)和外接模块,所述外接模块包括姿态控制模块(30)、通信模块(40)、机动模块(50)和可扩展载荷模块(60),所述智能手机(10)通过所述接口转接模块(20)分别与所述姿态控制模块(30)、所述通信模块(40)、所述机动模块(50)和所述可扩展载荷模块(60)相连,其中,所述智能手机(10),作为星务计算机系统,用于通过所述接口转接模块(20)分别与所述姿态控制模块(30)、所述通信模块(40)、所述机动模块(50)和所述可扩展载荷模块(60)进行交互,共同完成卫星平台任务;
所述智能手机(10)包括姿态确定单元(11),姿态确定单元(11)通过所述接口转接模块(20)与所述姿态控制模块(30)相连,用于确定所述立方星当前的姿态信息;所述姿态确定单元(11)包括相机(111)、陀螺仪(112)、磁强计(113)和处理器(114),所述相机(111)、所述陀螺仪(112)及所述磁强计(113)均与所述处理器(114)相连,所述相机(111),用于拍摄照片以及作为地球敏感器和精太阳敏感器,地球敏感器通过敏感地球反射的太阳光来获取立方星相对于地球的原始姿态信息,精太阳敏感器通过敏感太阳的方向获取立方星相对于太阳的原始姿态信息;所述陀螺仪(112),为角运动检测装置,用于获得所述立方星的原始姿态角速度信息;所述磁强计(113),用于以所述相机(111)和所述陀螺仪(112)测量得到的所述立方星的原始姿态信息作为姿态基准,测量地磁场在立方星坐标系的大小和方向以修正所述立方星的原始姿态信息;所述立方星的原始姿态信息包括:所述立方星相对于地球的原始姿态信息、所述立方星相对于太阳的原始姿态信息及所述立方星的原始姿态角速度信息;所述处理器(114),用于对所述相机(111)、所述陀螺仪(112)和所述磁强计(113)测量的所述立方星的原始姿态信息和修正后的所述立方星的原始姿态信息进行处理,获取所述立方星当前的姿态信息;通过所述相机(111)、所述陀螺仪(112)及所述磁强计(113)结合精准的确定所述立方星当前的姿态信息;
所述接口转接模块(20),用于对所述姿态控制模块(30)、所述通信模块(40)、所述机动模块(50)和所述可扩展载荷模块(60)的接口进行转换以实现所述智能手机(10)与所述姿态控制模块(30)、所述通信模块(40)、所述机动模块(50)以及所述可扩展载荷模块(60)的交互;
所述姿态控制模块(30),用于接收所述智能手机(10)传送过来的姿态控制指令以实现所述立方星的姿态控制;
所述姿态控制模块(30)包括磁力矩器(31)、反作用力飞轮(32)和姿态控制器(33),所述姿态控制器(33),用于接收所述智能手机(10)传输过来的姿态控制指令并将指令转发给所述磁力矩器(31)和所述反作用力飞轮(32);所述磁力矩器(31),与所述姿态控制器(33)相连,用于接收所述姿态控制器(33)转发的姿态控制指令,并输出与所述立方星的姿态偏移量相对应的脉冲波形以产生相对应的控制力矩;所述反作用力飞轮(32),与所述姿态控制器(33)相连,用于接收所述姿态控制器(33)转发的姿态控制指令,并通过做加速或者减速运动以产生作用于立方星的反作用力矩来控制所述立方星进行姿态改变;所述智能手机(10)根据实际需要运行的姿态信息以及所述姿态确定单元(11)确定的所述立方星当前的姿态信息获取姿态偏移量,将所述姿态偏移量转化为电流控制量,同时向所述磁力矩器(31)发出姿态控制指令,实现以电流控制量来调整所述立方星当前的姿态;所述磁力矩器(31)接收所述姿态控制器(33)转发的所述智能手机(10)传送的电流控制量以获得对应的力矩,所述反作用力飞轮(32)接收所述姿态控制器(33)转发的所述智能手机(10)传送的转速控制指令,通过做加速或者减速运动以产生作用于所述立方星的反作用力矩来控制所述立方星进行姿态改变;
所述通信模块(40),用于实现所述立方星与地面站或其他航天器进行信息交互;
所述机动模块(50),用于接收所述智能手机(10)传送过来的机动控制指令以控制所述立方星运行在设定的轨道内;
所述机动模块(50)包括微推控制器(51)、推进剂贮存器(52)和微推力器(53),所述微推控制器(51)与所述推进剂贮存器(52)和所述微推力器(53)相连,用于控制所述推进剂贮存器(52)将贮存的推进剂装载入所述微推力器(53),以使所述微推力器(53)产生反作用力推动所述立方星进行姿态调整或者完成轨道转移任务;
所述可扩展载荷模块(60),用于扩展载荷和/或添加相应的功能单元并在所述智能手机(10)的控制下以实现所述卫星平台的可扩展性;
所述智能手机(10)还包括局域网组网单元(13)和星务功能单元(14),
所述局域网组网单元(13),用于实现所述立方星与其他航天器组成局域网;
所述星务功能单元(14),用于采用统一标准的通信协议,输出统一数据格式,实现在轨动态配置。
2.根据权利要求1所述的基于手机的立方星卫星平台,其特征在于,
还包括电源模块(70),所述智能手机(10)还包括电源功能单元(12),
所述电源模块(70),通过所述接口转接模块(20)与所述电源功能单元(12)相连,用于给所述电源功能单元(12)补充电量;
所述电源功能单元(12),经由所述接口转接模块(20)分别与所述电源模块(70)、所述姿态控制模块(30)、所述机动模块(50)、所述通信模块(40)和所述可扩展载荷模块(60)相连,用于存储所述电源模块(70)传送过来的电量并为所述智能手机(10)、所述姿态控制模块(30)、所述机动模块(50)、所述通信模块(40)和所述可扩展载荷模块(60)供电。
3.根据权利要求2所述的基于手机的立方星卫星平台,其特征在于,
所述电源模块(70)包括电源控制组件(71)和集成粗太阳敏感器(72)的太阳能帆板(73),
所述粗太阳敏感器(72),通过所述接口转接模块(20)与所述姿态确定单元(11)相连,用于结合所述相机(111)、所述陀螺仪(112)和所述磁强计(113)共同确定立方星当前的姿态信息;
所述太阳能帆板(73),通过所述接口转接模块(20)与所述电源功能单元(12)相连,用于为所述电源功能单元(12)充电;
所述电源控制组件(71),与所述电源功能单元(12)和所述太阳能帆板(73)相连,用于控制所述太阳能帆板(73)为所述电源功能单元(12)充电以及控制所述太阳能帆板(73)为所述姿态控制模块(30)、所述机动模块(50)、所述通信模块(40)和所述可扩展载荷模块(60)供电。
4.根据权利要求1所述的基于手机的立方星卫星平台,其特征在于,
所述通信模块(40)包括UHF/VHF通信组件(41)、S波段通信组件(42)和卫星天线(43),所述UHF/VHF通信组件(41)和所述S波段通信组件(42)并联后与所述卫星天线(43)相连,用于实现所述立方星与地面站或其他航天器进行信息交互。
5.根据权利要求2所述的基于手机的立方星卫星平台,其特征在于,
所述智能手机(10)还包括可扩展功能单元(15)和信息存储单元(16),
所述可扩展功能单元(15),通过所述接口转接模块(20)与可扩展载荷模块(60)相连,用于根据实际需求在轨调用可扩展载荷模块(60)中相应的功能单元和所述智能手机(10)上尚未启用的敏感器;
所述信息存储单元(16),通过所述接口转接模块(20)分别与所述姿态控制模块(30)、所述通信模块(40)、所述电源模块(70)、所述机动模块(50)和所述可扩展载荷模块(60)相连,用于存储所述智能手机(10)与所述姿态控制模块(30)、所述通信模块(40)、所述机动模块(50)和所述可扩展载荷模块(60)进行交互的交互信息。
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