一种具有光学隐身功能的卫星的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种具有光学隐身功能的卫星，包括第一壳体和太阳能装置，所述第一壳体与所述太阳能装置同轴连接，并且整个卫星的重心位于第一壳体内，其中所述太阳能装置采用倒置的棱锥结构，所述棱锥结构的底面上设有楔形结构，太阳能电池片安装在楔形结构的斜面上，所述第一壳体与所述棱锥结构的顶部连接，所述棱锥结构的侧面均设为光滑表面。本发明所述的卫星，具有低光学探测和和欺骗干扰的效果。卫星太阳能电池片有效对太阳光进行吸收与利用，壳体上黑色复合板能吸收杂散光，达到低光学探测的效果；第一壳体把有效载荷隐藏在卫星内部，对方光测系统即使观测到卫星，也无法正确辨别卫星的类型，达到欺骗干扰的效果。
【专利说明】
一种具有光学隐身功能的卫星
技术领域
[0001]本发明涉及卫星技术领域，具体的说是一种具有光学隐身功能的卫星。
【背景技术】
[0002]随着卫星的应用渗透到各个领域，人们对卫星的依赖日益增加，特别是空间军事化的步伐正在加快，卫星的安全和生存能力面临越来越大的挑战，卫星的损坏将造成巨大的经济损失和社会影响。卫星通常具有特定的运行轨道特征，并且卫星运行长期受到太阳光照射，背景是黑冷空间，光学探测的作用距离远，卫星的光学探测威胁最大，而且亮度和光谱观测能得到卫星在空间转动，表面变化等重要信息。为了提高卫星的生存能力，首先应该使在轨卫星难以被发现，即降低卫星的可探测性;另一方面，对卫星等空间目标进行监视和侦查跟踪的方法有雷达和光学等形式，具有多基，实时，主被动，探测波段覆盖范围广，即紫外，可见光，红外光谱等。因此进行卫星隐身研究是反侦察的积极措施，能提高卫星的防范和生存能力。
[0003]从国内外隐身卫星研制实际情况来看，更侧重于卫星雷达隐身研究方面，也取得了一定成果，对卫星光学隐身研究却较少，卫星长期暴露太阳光下，因反射太阳光而发光，很容易被天基或是地基光电望远镜观测。因此有必要对卫星整体外形进行设计，使其对太阳光进行反射和散射时，尽量避免其反射和散射的光线聚焦，降低其光学特性。卫星隐身技术难度大，隐身设计往往不被重视。随着空间技术的发展、卫星对抗的不可避免，卫星的隐身设计势在必行。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有光学隐身功能的卫星，降低在轨卫星的光学亮度，从而降低对方地面和空间目标监视系统发现识别的概率，使卫星在轨运行的过程中不易被光学探测器侦测到。
[0005]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来具体实现:
[0006]—种具有光学隐身功能的卫星，包括第一壳体和太阳能装置，所述第一壳体与所述太阳能装置同轴连接，并且整个卫星的重心位于第一壳体内，其中所述太阳能装置采用倒置的棱锥结构，所述棱锥结构的底面上设有楔形结构，太阳能电池片安装在楔形结构的斜面上，所述第一壳体与所述棱锥结构的顶部连接，所述棱锥结构的侧面均设为光滑表面，所述第一壳体的外表面采用球面;优选地，所述棱锥结构的侧面采用黑色吸光复合材料板。
[0007]优选地，所述第一壳体为扁平的碟形体。
[0008]优选地，还包括第二壳体，所述第二壳体连接在所述第一壳体上远离所述太阳能装置的一端。
[0009]优选地，所述第一壳体、第二壳体、太阳能装置同轴安装。
[0010]优选地，所述第二壳体为扁平的碟形体，并且所述第二壳体的径向尺寸大于所述第一壳体的径向尺寸。
[0011]优选地，所述太阳能装置为四棱锥、五棱锥或六棱锥。
[0012]所述第一壳体、第二壳体、太阳能装置采用一体成型。
[0013]优选地，所述卫星采用中心对称结构。
[0014]在所述第一壳体中设有载荷系统、控制系统、结构系统、测控通讯系统、推进系统的任意一个。
[0015]所述第一壳体与第二壳体、太阳能装置之间连通，并且连通的位置位于第一壳体的轴线上。
[0016]卫星运行长期受太阳光照，卫星大部分时间都处于全日照，另一方面卫星的背景是黑冷空间，光学探测的作用距离也远，卫星的光学探测威胁最大，而且亮度和光谱观测能够得到卫星在空间的转动、卫星表面的变化和地球大气某些物理性质等很多有用信息，因此卫星光学隐身是卫星隐身的非常重要方面。本发明在卫星隐身设计中，采取改变卫星表面光学特性，根据卫星运行状态改变镜面反射方向、改善漫反射特征、降低卫星的亮度等，都是优先选择的重要技术途径。
[0017]目前国内外对于光学隐身卫星的研究还处于理论论证和概念研究阶段，并没有真正提出光学隐身卫星的具体外形实施方案。这一外形的提出将丰富光学隐身技术领域
[0018]本发明所述的卫星设计，能降低卫星反射光线的亮度，减小反射光线能量，增加了光学观测设备的探测难度，可起到很好的隐身效果。弥补航天领域卫星光学隐身的不足，为进一步研究奠定基础，同时提高卫星的太空生存能力，提高我国航天综合实力。
[0019]结构设计合理，构型紧凑。将太阳能帆板安装在卫星的上表面，即减少了暴露面积，有充分利用吸收的太阳光，将其转化为电能。
[0020]本发明所述的卫星，具有欺骗干扰的效果。太阳能电池片有效对太阳光进行吸收与利用，壳体上黑色复合板能吸收杂散光，达到低光学探测的效果，同时把有效载荷隐藏在卫星的第一壳体及第二壳体内部，对方光测系统即使观测到卫星，也无法正确辨别卫星的类型，达到欺骗干扰的效果。
【附图说明】
[0021 ]下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0022]图1为本发明所述卫星的立体结构示意图。
[0023]图2为本发明所述卫星的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图1-2所示，本实例提供一种具有光学隐身功能的卫星，包括第一壳体10和太阳能装置30，所述第一壳体10与所述太阳能装置30同轴连接，并且整个卫星的重心位于第一壳体10内，其中所述太阳能装置30采用倒置的棱锥结构，所述棱锥结构的底面上设有楔形结构，太阳能电池板31安装在楔形结构的斜面上，第一壳体与所述棱锥结构的顶部连接，所述棱锥结构的侧面均设为光滑表面，所述第一壳体的外表面采用球面;优选地，所述棱锥结构的侧面采用黑色吸光复合材料板。
[0025]太阳能电池板31安装在楔形结构的斜面上，使卫星的结构布局更合理，使反射光线被二次吸收，进一步降低卫星的亮度，特别是当所述太阳能装置30采用倒置的棱锥结构时，其底面位于远离地球的一面，利用底面放置太阳能电池板31，可以保证太阳能装置30采集太阳能的同时，避免被地面雷达和天基卫星监测到。
[0026]优选地，所述第一壳体为扁平的椭球体。采用扁平的碟形体，可以使第一壳体的内部具有更大的空间，便于在第一壳体内部布置相应的系统结构;而采用扁平的碟形体结构，也具有隐身效果，使卫星更具有欺骗、干扰性。
[0027]优选地，还包括第二壳体20，所述第二壳体连接在所述第一壳体上远离所述太阳能装置的一端。通过第二壳体20的设置，可以进一步增大卫星内部的容置空间，并且第二壳体20与第一壳体10的内部连通。
[0028]优选地，所述第一壳体、第二壳体、太阳能装置同轴安装。
[0029]优选地，所述第二壳体为扁平的椭球体，并且所述第二壳体的径向尺寸大于所述第一壳体的径向尺寸。第二壳体为整个卫星提供了更大的容置空间。
[0030 ]优选地，所述太阳能装置为四棱锥、五棱锥或六棱锥。
[0031]所述第一壳体、第二壳体、太阳能装置采用一体成型。需要指出的是，在进行一体成型的过程中，需要对第一壳体、第二壳体、太阳能装置的表面进行光滑处理。
[0032]优选地，所述卫星采用中心对称结构。
[0033]在所述第一壳体中设有载荷系统、控制系统、结构系统、测控通讯系统、推进系统的任意一个。
[0034]所述第一壳体与第二壳体、太阳能装置之间连通，并且连通的位置位于第一壳体的轴线上。以便于系统结构的布线分布在卫星内部，使第一壳体10、第二壳体20、太阳能装置30之间的关联更为紧密，防止采用外部布线的诸多问题。
[0035]卫星运行长期受太阳光照，卫星大部分时间都处于全日照，另一方面卫星的背景是黑冷空间，光学探测的作用距离也远，卫星的光学探测威胁最大，而且亮度和光谱观测能够得到卫星在空间的转动、卫星表面的变化和地球大气某些物理性质等很多有用信息，因此卫星光学隐身是卫星隐身的非常重要方面。本发明在卫星隐身设计中，采取改变卫星表面光学特性，根据卫星运行状态改变镜面反射方向、改善漫反射特征、降低卫星的亮度等，都是优先选择的重要技术途径。
[0036]目前国内外对于光学隐身卫星的研究还处于理论论证和概念研究阶段，并没有真正提出光学隐身卫星的具体外形实施方案。这一外形的提出将丰富光学隐身技术领域
[0037]本发明所述的卫星设计，能降低卫星反射光线的亮度，减小反射光线能量，增加了光学观测设备的探测难度，可起到很好的隐身效果。弥补航天领域卫星光学隐身的不足，为进一步研究奠定基础，同时提高卫星的太空生存能力，提高我国航天综合实力。
[0038]结构设计合理，构型紧凑。将太阳能帆板安装在卫星的上表面，即减少了暴露面积，有充分利用吸收的太阳光，将其转化为电能。
[0039]本发明所述的卫星，具有欺骗干扰的效果。把有效载荷隐藏在卫星内部，对方光测系统即使观测到卫星，也无法正确辨别卫星的类型，达到欺骗干扰的效果。
[0040]最后应说明的是:以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有光学隐身功能的卫星，包括第一壳体和太阳能装置，其特征在于，所述第一壳体与所述太阳能装置同轴连接，并且整个卫星的重心位于第一壳体内，其中所述太阳能装置采用倒置的棱锥结构，所述棱锥结构的底面上设有楔形结构，太阳能电池片安装在楔形结构的斜面上，所述第一壳体与所述棱锥结构的顶部连接，所述棱锥结构的侧面均设为光滑表面，所述第一壳体的外表面采用球面;优选地，所述棱锥结构的侧面采用黑色吸光复合材料板。2.如权利要求1所述的卫星，其特征在于，所述第一壳体为扁平的碟形体。3.如权利要求1-2之一所述的卫星，其特征在于，还包括第二壳体，所述第二壳体连接在所述第一壳体上远离所述太阳能装置的一端。4.如权利要求1-3之一所述的卫星，其特征在于，所述第一壳体、第二壳体、太阳能装置同轴安装。5.如权利要求1-4之一所述的卫星，其特征在于，所述第二壳体为扁平的碟形体，并且所述第二壳体的径向尺寸大于所述第一壳体的径向尺寸。6.如权利要求1-5之一所述的卫星，其特征在于，所述太阳能装置为四棱锥、五棱锥或六棱锥。7.如权利要求1-6之一所述的卫星，其特征在于所述第一壳体、第二壳体、太阳能装置采用一体成型。8.如权利要求1-7之一所述的卫星，其特征在于，所述卫星采用中心对称结构。9.如权利要求1-8之一所述的卫星，其特征在于，在所述第一壳体中设有载荷系统、控制系统、结构系统、测控通讯系统、推进系统的任意一个。10.如权利要求1-9之一所述的卫星，其特征在于所述第一壳体与第二壳体、太阳能装置之间连通，并且连通的位置位于第一壳体的轴线上。
【文档编号】B64G1/10GK105883004SQ201610371805
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】张占月, 朱冬骏, 张雅声, 徐灿, 丁文哲, 杨虹, 郑乐天, 霍俞蓉
【申请人】张占月