本发明涉及卫星，具体地，涉及一种双频段平面相控阵天线的卫星构型及切换方法，尤其是一种适用于低倾角轨道的装载双频段平面相控阵天线的卫星构型及切换方法。
背景技术：
1、装载平面相控阵天线的卫星一般具有穿透云雾、主动发射接收能力，可不受光照条件、云雨雾等恶劣天气影响，具备全天时、全天候工作条件，是应对恶劣天气条件下观测的最有效手段之一。但是，传统的卫星往往仅能搭载一种频段的平面相控阵天线，特别是对地观测卫星，仅能对某一类地物特征进行有效观测。随着近年来对双频或多频段对地观测应用卫星的需求日益迫切，研制具有装载双频段的平面相控阵天线的卫星成为了目前卫星应用中需迫切解决的问题之一。
2、公开号为cn107487460a的专利文献公开了一种适应多种降交点地方时的遥感卫星构型方法，其包括以下步骤：步骤一，将太阳电池阵收拢在星体的飞行方向面；步骤二，借助短连接架将太阳电池阵沿飞行方向展开等。本发明能够以最小的代价变化满足用户新的降交点地方时变化的需求，为产业化滚动投产和先期备货创造可能；针对遥感卫星的载荷大多在飞行方向折叠收拢在星体侧面的普遍情况，结合太阳光与卫星飞行轨道的关系，提出了不论降交点地方时如何都将太阳电池阵压紧在飞行侧，借助不同的长短连接架和两种驱动机构切换的方式，来实现太阳电池阵在轨展开后，沿飞行方向展开小幅摆动或沿垂直飞行方向展开360°驱动，以适应各种降交点地方时的光照需求。但该方案仅能搭载一种频段的平面相控阵天线，仅能对某一类地物特征进行观测。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双频段平面相控阵天线的卫星构型及切换方法。
2、根据本发明提供的双频段平面相控阵天线的卫星构型，包括卫星平台、平面相控阵天线组以及对地数传天线，所述平面相控阵天线组包括两块不同频段的平面相控阵天线，所述两块平面相控阵天线均连接卫星平台的顶板，所述对地数传天线设置在卫星平台顶板的一侧，所述双频段平面相控阵天线的卫星构型包括飞行状态与发射状态；
3、当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于发射状态时，所述两块平面相控阵天线均收拢且紧贴卫星平台；
4、当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于飞行状态时，所述两块平面相控阵天线均展开，直至所述两块平面相控阵天线位于同一平面且形成双频段天线，所述双频段天线阵面法向与卫星平台顶板法向一致，所述对地数传天线的天线安装面的法向与双频段天线阵面法向一致；
5、建立坐标系，以星箭分离面的理论中心为原点o，其中，z轴垂直于星箭分离面且指向卫星平台顶板，y轴位于星箭分离面内且指向卫星平台设置对地数传天线的一侧，x轴与y轴、z轴成右手系，所述卫星平台底板所在平面为星箭分离面。
6、优选地，所述每块平面相控阵天线均包括两块第一子阵与一块共用的第二子阵，所述第二子阵安装在卫星平台顶板上；
7、所述卫星平台为立方体结构，所述第二子阵为矩形结构，所述四块第一子阵分别连接第二子阵的四边，第二子阵与设置在其对边上的两块第一子阵形成一个平面相控阵天线；
8、当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于发射状态时，所述四块第一子阵均收拢且紧贴所述卫星平台的侧面，相邻第一子阵之间呈90°设置；
9、当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于飞行状态时，所述四块第一子阵均展开，直至所述第一子阵与第二子阵均位于同一平面。
10、优选地，还包括太阳电池阵，所述太阳电池阵设置在卫星平台底板上；
11、当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于发射状态时，所述太阳电池阵收拢且紧贴卫星平台平行于yoz平面的侧面；
12、当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于飞行状态时，所述太阳电池阵展开，直至太阳电池阵贴片面的法向与卫星平台底板法向一致。
13、优选地，当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于飞行状态时，所述太阳电池阵为h型双翼结构；
14、当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于发射状态时，所述h型双翼均收拢且分别紧贴卫星平台平行于yoz平面的两个侧面。
15、优选地，还包括星箭连接环，所述星箭连接环设置在卫星平台底板上，所述卫星平台通过星箭连接环连接运载火箭。
16、优选地，所述星箭连接环内部设置有星敏感器。
17、优选地，还包括多个推力器，所述推力器设置在卫星平台的底板与侧面。
18、优选地，还包括多个测控天线，所述测控天线沿z轴正向设置在卫星平台的顶板上，所述所述测控天线沿z轴反向设置在卫星平台的底板上。
19、根据本发明提供的双频段平面相控阵天线的切换方法，采用所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于飞行状态，包括如下步骤：
20、步骤1：根据任务需求选择第一频段或第二频段的平面相控阵天线，所述双频段平面相控阵天线的卫星构型调整姿态，使第一频段或第二频段的平面相控阵天线开始工作且指向飞行方向；
21、步骤2：所述双频段平面相控阵天线的卫星构型绕滚动轴方向调整姿态且左右侧视成像，所述滚动轴为x轴；
22、步骤3：成像完成后，平面相控阵天线停止工作，太阳电池阵对日定向；
23、步骤4：根据任务需求选择第一频段或第二频段的平面相控阵天线，所述双频段平面相控阵天线的卫星构型绕偏航轴偏航预设角度，使第一频段或第二频段的平面相控阵天线开始工作且指向飞行方向，所述偏航轴为z轴；
24、步骤5：重复步骤2、步骤3；
25、所述步骤1与步骤4中平面相控阵天线的频段不同。
26、优选地，步骤1与步骤4中，双频段平面相控阵天线的卫星构型的飞行方向与xoy平面平行；
27、当平面相控阵天线指向飞行方向时，组成该频段平面相控阵天线的任一第一子阵指向飞行方向。
28、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
29、1、本发明结构简单，操作方便，卫星构型的结构稳定、可承载双频段平面相控阵天线有效载荷，整流罩包络空间使用率高，对于目前采用低倾角轨道的平面相控阵天线有效载荷的卫星具有很高的适应性，且采用偏航轴角度切换的方法实现不同频段平面相控阵天线在轨应用的需求，设计逻辑清晰，方法简单可行，便于操作实施，特别是可以推广到多星并行研制的情形，可有效减少卫星发射组网的周期。
30、2、本发明采用了可展开太阳电池阵结构的技术手段，该方法降低了太阳电池阵的系统复杂度，提升了卫星的可靠性。
31、3、本发明采用对星敏感器、对地数传天线、测控天线的高精度设计的技术手段，满足卫星在轨飞行时的天线高精度指向控制、对地数据传输和星地测控的飞行需求。
1.一种双频段平面相控阵天线的卫星构型，其特征在于，包括卫星平台(1)、平面相控阵天线组以及对地数传天线(5)，所述平面相控阵天线组包括两块不同频段的平面相控阵天线(2)，所述两块平面相控阵天线(2)均连接卫星平台(1)的顶板，所述对地数传天线(5)设置在卫星平台(1)顶板的一侧，所述双频段平面相控阵天线的卫星构型包括飞行状态与发射状态；
2.根据权利要求1所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，其特征在于，所述每块平面相控阵天线(2)均包括两块第一子阵与一块共用的第二子阵，所述第二子阵安装在卫星平台(1)顶板上；
3.根据权利要求1所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，其特征在于，还包括太阳电池阵(3)，所述太阳电池阵(3)设置在卫星平台(1)底板上；
4.根据权利要求3所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，其特征在于，当所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于飞行状态时，所述太阳电池阵(3)为h型双翼结构；
5.根据权利要求1所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，其特征在于，还包括星箭连接环，所述星箭连接环设置在卫星平台(1)底板上，所述卫星平台(1)通过星箭连接环连接运载火箭。
6.根据权利要求5所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，其特征在于，所述星箭连接环内部设置有星敏感器(4)。
7.根据权利要求1所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，其特征在于，还包括多个推力器(7)，所述推力器(7)设置在卫星平台(1)的底板与侧面。
8.根据权利要求1所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，其特征在于，还包括多个测控天线(6)，所述测控天线(6)沿z轴正向设置在卫星平台(1)的顶板上，所述所述测控天线(6)沿z轴反向设置在卫星平台(1)的底板上。
9.一种双频段平面相控阵天线的切换方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的双频段平面相控阵天线的卫星构型，所述双频段平面相控阵天线的卫星构型处于飞行状态，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的双频段平面相控阵天线的切换方法，其特征在于，步骤1与步骤4中，双频段平面相控阵天线的卫星构型的飞行方向与xoy平面平行；