本发明属于立方星技术领域,特别是一种集成化立方星姿控系统平台。
背景技术:
近些年,伴随着通信、光电元件、材料、传感器、应用流体等科技的快速发展,立方星技术发展显著加速,利用立方星进行远程测量、试验成为可能。低廉的成本促使了世界范围内大量立方星的涌现。
姿控分系统是立方星最关键的分系统之一,姿控分系统部分模块失效,或者姿态确定和控制精度低,都会使卫星基本功能受限,甚至丧失。尤其是对地成像卫星,需要非常高的姿态确定与控制精度,才能完成其功能。
目前国际上立方星姿控分系统普遍存在姿态确定与控制精度低,集成化水平低,占用卫星平台空间大。姿态确定与控制精度低,集成化水平低,致使立方星功能受限,不能完成一些高标准任务。占用卫星平台空间大,使卫星负载能力降低,大大限制了其功能。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种集成化立方星姿控系统平台,具有高集成化、高姿态确定与控制精度、占用空间小等显著优势。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种集成化立方星姿控系统平台,包括姿控计算机、姿控模块板、磁强计、动量轮、陀螺仪、动量轮支架、两个pc104和三个磁棒;姿控计算机平行设置在姿控模块板的正下方,其中两个磁棒相互垂直,设置在姿控模块板顶面,第三个磁棒垂直穿过姿控模块板固定在姿控计算机顶面,所述三个磁棒呈正交设置,垂直设置的第三个磁棒为z轴,磁强计插接在姿控计算机顶面,陀螺仪固定在姿控模块板顶面,动量轮水平设置,通过动量轮支架固定在姿控模块板顶面;两个pc104插接,其中一个pc104插接在姿控模块板上,另一个pc104插接在姿控计算机上。
本发明与现有技术相比,其显著优点:
(1)本发明将立方星姿态各个模块高度集成化,各姿态确定与控制模块均集成于姿控模块板。
(2)本发明姿态确定与控制精度高,由磁强计和陀螺仪双矢量定姿,由磁棒和偏置动量轮三轴稳定控制。
(3)本发明占用空间小,所有姿态确定与控制模块均集成于两块电路板,仅占用立方星二分之一个单元。
附图说明
图1是本发明集成化立方星姿控系统平台的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1,本发明一种集成化立方星姿控系统平台,包括姿控计算机1、姿控模块板2、磁强计4、动量轮5、陀螺仪7、动量轮支架8、两个pc1043和三个磁棒6;姿控计算机1平行设置在姿控模块板2的正下方,两者通过螺栓支撑固定,其中两个磁棒6相互垂直,设置在姿控模块板2顶面,第三个磁棒6垂直穿过姿控模块板2固定在姿控计算机1顶面,所述三个磁棒6呈正交设置,垂直设置的第三个磁棒6为z轴,磁强计4插接在姿控计算机1顶面,陀螺仪7固定在姿控模块板2顶面,动量轮5水平设置,通过动量轮支架8固定在姿控模块板2顶面;两个pc1043插接,其中一个pc1043插接在姿控模块板2上,另一个pc1043插接在姿控计算机1上。
所述姿控模块板2和姿控计算机1各信号点通过pc1043连接。
所述磁强计4通过插针连接方式焊接于姿控计算机1,其信号采集电路也置于姿控计算机1上。
所述动量轮5通过螺钉固定于动量轮支架8上,使其轴向为卫星俯仰轴,动量轮支架8与姿控计算机1、姿控模块板2一起固定于立方星上。
所述的陀螺仪7通过螺钉与姿控模块板2固连。
三个磁棒6分为x、y、z三轴,分别与姿控模块板2固定。
实施例1
三个磁棒6分为x、y、z三轴,其中x轴磁芯长度40mm磁芯直径6mm,线圈10圈;y轴磁芯长度62mm,直径6mm,线圈6圈;z轴磁芯长度52mm磁芯直径6mm,线圈6圈。经实验,三轴均能产生0.15am2的额定磁矩。