一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置的制作方法

1.本发明涉及航空飞行器领域，尤其涉及一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置。


背景技术：

2.随着微小卫星及航天技术的发展，由于微小卫星成本低、一箭多星、快速发射等特点，便于实现快速集中发射，在太空组网形成星群网络，但目前由于微小卫星体积小，星间通信天线尺寸及包络受限，继而影响在轨组网星间通信效率，为增加星群之间的通信效率，将星间天线展开伸出星外，会有效增加通信能力。
3.直接将星间通信天线展出星外，会增加星体包络，从而增加发射成本，需在卫星入轨前，将星间天线收拢锁紧，等卫星入轨星箭分离完成后，解锁展开。


技术实现要素：

4.本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，结构简单、拆装方便、运行可靠，能适应高低温环境，多段式、多角度、大尺寸星外展开天线，可以有效减少发射成本及增加星间通信效率。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，该装置包括卫星舱板、热刀装置、转动关节、第一固定关节、第二固定关节、天线转动底座和天线；
6.所述第一固定关节的一端固定在卫星舱板上，另一端通过转动关节与第二固定关节的一端转动连接；所述第二固定关节的另一端与天线转动底座的一侧转动连接，所述天线转动底座的另一侧安装天线；所述热刀装置固定在卫星舱板上，锁紧天线转动底座。
7.进一步地，所述热刀装置上穿过热刀绳；所述热刀绳将锁紧状态的皮纳卫星天线展开及锁紧装置固定住。
8.进一步地，所述转动关节上安装有第一可转动90
°
扭簧和第二可转动90
°
扭簧；所述第一固定关节通过第一可转动90
°
扭簧与转动关节转动连接；所述第二固定关节通过第二可转动90
°
扭簧与转动关节转动连接。
9.进一步地，第一固定关节和转动关节之间实现90
°
转动，第二固定关节和转动关节之间实现90
°
转动，进而实现第一固定关节和第二固定关节之间180
°
展开。
10.进一步地，所述第二固定关节与天线转动底座之间通过安装可转动180
°
扭簧实现180
°
的转动连接。
11.进一步地，所述天线转动底座上固定安装有天线固定底座，所述天线固定在天线固定底座上。
12.进一步地，所述天线转动底座与第一固定关节的接触面通过凸斜面和凹斜面配合，实现自由度的约束。
13.进一步地，所述天线转动底座上，与第一固定关节相接触的表面为凸斜面，所述第一固定关节上，与天线转动底座相接触的表面为凹斜面。
14.进一步地，所述天线转动底座与卫星舱板之间通过圆锥凸台和圆锥孔配合，实现自由度的约束。
15.进一步地，所述天线转动底座上具有圆锥凸台，所述卫星舱板上具有与圆锥凸台相适配的圆锥孔。
16.本发明的有益效果：本发明用于星链微小卫星组网时，可增加微小卫星之间的星间天线通信效率，将星间通信天线星外展开及锁紧，结构简单、拆装方便、运行可靠，能适应高低温环境，多段式、多角度、大尺寸星外展开天线，可以有效减少发射成本及增加星间通信效率。
附图说明
17.图1为本发明结构安装示意图。
18.图2为本发明锁紧方式示意图。
19.图3为本发明展开方式示意图。
20.图4为本发明天线转动底座与卫星舱板自由度约束示意图。
21.图5为本发明天线转动底座与第一固定关节自由度约束示意图。
22.图6为本发明装置的锁紧状态示意图。
23.图7为本发明装置的展开状态示意图。
具体实施方式
24.以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
25.如图1和图2所示，本发明提供的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，卫星天线通过该装置安装在卫星本体的舱板上；该装置包括卫星舱板1、热刀装置2、热刀绳3、转动关节4、第一固定关节5、第二固定关节6、第一可转动90
°
扭簧7、第二可转动90
°
扭簧8、可转动180
°
扭簧9、天线转动底座10、天线固定底座11和天线12；
26.如图3所示，所述第一固定关节5的一端固定在卫星舱板1上，另一端通过转动关节4与第二固定关节6的一端转动连接，具体为：转动关节4上安装有第一可转动90
°
扭簧7和第二可转动90
°
扭簧8；所述第一固定关节5通过第一可转动90
°
扭簧7与转动关节4转动连接，第一固定关节5和转动关节4之间实现90
°
转动；所述第二固定关节6通过第二可转动90
°
扭簧8与转动关节4转动连接，第二固定关节6和转动关节4之间实现90
°
转动，进而实现第一固定关节5和第二固定关节6之间180
°
展开。
27.所述第二固定关节6的另一端与天线转动底座10的一侧通过安装可转动180
°
扭簧9实现180
°
的转动连接，所述天线转动底座10的另一侧固定安装有天线固定底座11，所述天线12固定在天线固定底座11上。
28.所述热刀装置2固定在卫星舱板1上，锁紧天线转动底座10。热刀装置2上穿过热刀绳3；所述热刀绳3将锁紧状态的皮纳卫星天线展开及锁紧装置固定住。
29.如图4所示，所述天线转动底座10与卫星舱板1之间通过凸斜面和凹斜面配合以及圆锥凸台和圆锥孔配合，实现自由度的约束。具体为：所述天线转动底座10上具有圆锥凸台和凸斜面，所述卫星舱板1上具有与圆锥凸台相适配的圆锥孔和与天线转动底座10上凸斜面相适配的凹斜面。
30.如图5所示，所述天线转动底座10与第一固定关节5的接触面通过凸斜面和凹斜面配合，实现自由度的约束。具体为：所述天线转动底座10上，与第一固定关节5相接触的表面为凸斜面，所述第一固定关节5上，与天线转动底座10相接触的表面为凹斜面。
31.为本发明装置在安装时，先将热刀装置2固定在卫星舱板1上，再将第一固定关节5固定在卫星舱板1上，用转动关节4和2个可转动90
°
扭簧连接第一固定关节5和第二固定关节6，之后再用可转动180
°
扭簧9将天线转动底座10和第二固定关节6连接起来，然后将天线固定底座11和天线12固定在天线转动底座10上，最后用热刀绳3将整个皮纳卫星天线展开及锁紧装置锁紧，本发明装置的锁紧状态示意图如图6所示。本发明装置在需要进行皮纳卫星天线展开时，通过热刀装置2切断热刀绳3，进而释放整个装置，在可转动90
°
扭簧和可转动180
°
扭簧的作用下，实现天线的延伸展开，本发明装置的展开状态示意图如图7所示。
32.上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，该装置包括卫星舱板(1)、热刀装置(2)、转动关节(4)、第一固定关节(5)、第二固定关节(6)、天线转动底座(10)和天线(12)；所述第一固定关节(5)的一端固定在卫星舱板(1)上，另一端通过转动关节(4)与第二固定关节(6)的一端转动连接；所述第二固定关节(6)的另一端与天线转动底座(10)的一侧转动连接，所述天线转动底座(10)的另一侧安装天线(12)；所述热刀装置(2)固定在卫星舱板(1)上，锁紧天线转动底座(10)。2.根据权利要求1所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，所述热刀装置(2)上穿过热刀绳(3)；所述热刀绳(3)将锁紧状态的皮纳卫星天线展开及锁紧装置固定住。3.根据权利要求1所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，所述转动关节(4)上安装有第一可转动90
°
扭簧(7)和第二可转动90
°
扭簧(8)；所述第一固定关节(5)通过第一可转动90
°
扭簧(7)与转动关节(4)转动连接；所述第二固定关节(6)通过第二可转动90
°
扭簧(8)与转动关节(4)转动连接。4.根据权利要求3所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，第一固定关节(5)和转动关节(4)之间实现90
°
转动，第二固定关节(6)和转动关节(4)之间实现90
°
转动，进而实现第一固定关节(5)和第二固定关节(6)之间180
°
展开。5.根据权利要求1所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，所述第二固定关节(6)与天线转动底座(10)之间通过安装可转动180
°
扭簧(9)实现180
°
的转动连接。6.根据权利要求1所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，所述天线转动底座(10)上固定安装有天线固定底座(11)，所述天线(12)固定在天线固定底座(11)上。7.根据权利要求1所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，所述天线转动底座(10)与第一固定关节(5)的接触面通过凸斜面和凹斜面配合，实现自由度的约束。8.根据权利要求7所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，所述天线转动底座(10)上，与第一固定关节(5)相接触的表面为凸斜面，所述第一固定关节(5)上，与天线转动底座(10)相接触的表面为凹斜面。9.根据权利要求1所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，所述天线转动底座(10)与卫星舱板(1)之间通过凸斜面和凹斜面配合以及圆锥凸台和圆锥孔配合，实现自由度的约束。10.根据权利要求9所述的一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，其特征在于，所述天线转动底座(10)上具有圆锥凸台和凸斜面，所述卫星舱板(1)上具有与圆锥凸台相适配的圆锥孔和与天线转动底座(10)上凸斜面相适配的凹斜面。

技术总结
本发明公开了一种皮纳卫星天线展开及锁紧装置，该装置包括卫星舱板、热刀装置、转动关节、第一固定关节、第二固定关节、天线转动底座和天线；所述第一固定关节的一端固定在卫星舱板上，另一端通过转动关节与第二固定关节的一端转动连接；所述第二固定关节的另一端与天线转动底座的一侧转动连接，所述天线转动底座的另一侧安装天线；所述热刀装置固定在卫星舱板上，锁紧天线转动底座。本发明用于星链微小卫星组网时，可增加微小卫星之间的星间天线通信效率，将星间通信天线星外展开及锁紧，结构简单、拆装方便、运行可靠，能适应高低温环境，多段式、多角度、大尺寸星外展开天线，可以有效减少发射成本及增加星间通信效率。少发射成本及增加星间通信效率。少发射成本及增加星间通信效率。


技术研发人员：卫立青
受保护的技术使用者：浙江众星志连科技有限责任公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/2/18