航天器

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航天器
申请号	CN201710418751.9	申请日	2017-06-06	公开(公告)号	CN108995828A	公开(公告)日	2018-12-14
申请人	北京九天微星科技发展有限公司;			发明人	刘丽坤; 束浩然; 杨叶南; 李源; 黄忠; 彭媛媛; 谢涛; 戴煦璋;
摘要	本公开涉及一种航天器。该航天器包括：航天器主体；帆板组件，位于航天器主体侧面，帆板组件一侧面上设置有太阳能电池板，另一侧面上设置有反光部件；控制组件，用于根据航天器轨道、太阳轨道以及目标反射区的位置关系，控制所述帆板组件到达所述目标位置，以使太阳光通过所述反光部件反射到所述目标反射区。根据本公开实施例，能够控制帆板组件到达目标位置，使得太阳光可以通过帆板组件一侧面上设置的反光部件反射到目标反射区，实现了目标反射区内肉眼可较长时间观测太阳反射光的目的，且具备低成本、低重量代价以及可操作性强等特点。
权利要求	1.一种航天器，其特征在于，包括：航天器主体；帆板组件，位于所述航天器主体侧面，所述帆板组件一侧面上设置有太阳能电池板，另一侧面上设置有反光部件；控制组件，用于根据航天器轨道、太阳轨道以及目标反射区的位置关系，控制所述帆板组件到达所述目标位置，以使太阳光通过所述反光部件反射到所述目标反射区。 2.根据权利要求1所述的航天器，其特征在于，还包括：第一驱动组件，用于驱动所述航天器主体进行姿态调整；第二驱动组件，用于驱动所述帆板组件旋转。 3.根据权利要求2所述的航天器，其特征在于，所述控制组件控制所述帆板组件到达所述目标位置，包括以下方式中的至少一种：控制所述第一驱动组件对所述航天器主体进行姿态调整，以使所述帆板组件到达所述目标位置；控制所述第二驱动组件驱动所述帆板组件旋转，以使所述帆板组件到达所述目标位置。 4.根据权利要求1所述的航天器，其特征在于，所述控制组件还用于：控制所述帆板组件的位置变化，以使所述反光部件反射到所述目标反射区的反射光闪烁。 5.根据权利要求1所述的航天器，其特征在于，所述控制组件还用于：控制所述帆板组件的位置变化频率，以使所述反射光以第一频率闪烁。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的航天器，其特征在于，所述太阳能电池板与所述反光部件在所述帆板组件上相对设置。 7.根据权利要求1-5中任一项所述的航天器，其特征在于，所述帆板组件为多个，其中，至少一个帆板组件上设置有反光部件。 8.根据权利要求1-5中任一项所述的航天器，其特征在于，所述反光部件包括光学太阳反射镜OSR。
说明书全文	航天器技术领域 [0001] 本公开涉及航天领域，尤其涉及一种航天器。背景技术 [0002] 铱星是由66颗卫星组成的移动通信卫星系统，铱星闪烁是很多天文爱好者或航天爱好者乐于体验的一种天文现象。其是通过航天器(例如，卫星)的大型相控阵天线反射太阳光，并基于获取的航天器轨道和太阳轨道，预测出地球表面特定位置在特定时刻可以看到由相控阵天线反射的太阳反射光。显然，航天器轨道和太阳轨道的实时变化性使得铱星闪烁具有肉眼可观测时间短、只有特定时刻特定位置可观测、铱星闪烁亮度不可调等缺点。 [0003] 为此，通常在航天器上安装主动电源(例如LED阵列或者激光灯，以实现依需要进行发光)或者可调整方向的反射板(以反射太阳光)，从而获取目标反射区肉眼较长时间的观测效果。然而，这两种方式的航天器具有成本大、重量代价高以及可操作性较低等缺点。因此，如何在低成本、不增加航天器重量代价以及保证较高可操作性的前提下，实现目标反射区内肉眼可较长时间观测到太阳反射光是有待解决的问题。发明内容 [0004] 有鉴于此，本公开提出了一种航天器，以在低成本、不增加航天器重量代价以及保证较高可操作性的前提下，实现目标反射区内肉眼可较长时间观测到高亮度(-8等星以上的亮度)的太阳反射光。 [0005] 根据本公开的一方面，提供了一种航天器，包括： [0006] 航天器主体； [0007] 帆板组件，位于所述航天器主体侧面，所述帆板组件一侧面上设置有太阳能电池板，另一侧面上设置有反光部件； [0008] 控制组件，用于根据航天器轨道、太阳轨道以及目标反射区的位置关系，控制所述帆板组件到达所述目标位置，以使太阳光通过所述反光部件反射到所述目标反射区。 [0009] 在一种可能的实现方式中，所述航天器还包括： [0010] 第一驱动组件，用于驱动所述航天器主体进行姿态调整； [0011] 第二驱动组件，用于驱动所述帆板组件旋转。 [0012] 在一种可能的实现方式中，所述控制组件控制所述帆板组件到达所述目标位置，包括以下方式中的至少一种： [0013] 控制所述第一驱动组件对所述航天器主体进行姿态调整，以使所述帆板组件到达所述目标位置； [0014] 控制所述第二驱动组件驱动所述帆板组件旋转，以使所述帆板组件到达所述目标位置。 [0015] 在一种可能的实现方式中，所述控制组件还用于：控制所述帆板组件的位置变化，以使所述反光部件反射到所述目标反射区的反射光闪烁。 [0016] 在一种可能的实现方式中，所述控制组件还用于：控制所述帆板组件的位置变化频率，以使所述反射光以第一频率闪烁。 [0017] 在一种可能的实现方式中，所述太阳能电池板与所述反光部件在所述帆板组件上相对设置。 [0018] 在一种可能的实现方式中，所述帆板组件为多个，其中，至少一个帆板组件上设置有反光部件。 [0019] 在一种可能的实现方式中，所述反光部件包括光学太阳反射镜OSR。 [0020] 根据本公开的航天器，能够控制帆板组件到达目标位置，使得太阳光可以通过帆板组件一侧面上设置的反光部件反射到目标反射区，实现了目标反射区内肉眼可较长时间观测太阳反射光的目的，且具备低成本、低重量代价以及可操作性强等特点。 [0021] 根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明 [0022] 包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。 [0023] 图1是根据一示例性实施例示出的一种航天器的框图。 [0024] 图2是根据一示例性实施例示出的一种航天器的结构示意图。 [0025] 图3是根据一示例性实施例示出的一种航天器的框图。 [0026] 图4是根据一示例性实施例示出的一种航天器的应用示例的示意图。 [0027] 附图标记列表： [0028] 1：太阳光；2：目标反射区；10：航天器；11：航天器主体；12：帆板组件；121：太阳能电池板；122：反光部件；13：控制组件；14：第一驱动组件；15：第二驱动组件；30：太阳；50：地球。具体实施方式 [0029] 以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的部件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。 [0030] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。 [0031] 另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、部件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。 [0032] 实施例1 [0033] 图1是根据一示例性实施例示出的一种航天器的框图。如图1所示，该航天器10包括： [0034] 航天器主体11； [0035] 帆板组件12，位于所述航天器主体11侧面，所述帆板组件12一侧面上设置有太阳能电池板121，另一侧面上设置有反光部件122； [0036] 控制组件13，控制组件13用于根据航天器轨道、太阳轨道以及目标反射区的位置关系，控制所述帆板组件12到达所述目标位置，以使太阳光通过所述反光部件122反射到所述目标反射区。 [0037] 根据本公开实施例的航天器，能够控制帆板组件到达目标位置，使得太阳光可以通过帆板组件一侧面上设置的反光部件反射到目标反射区，在目标反射区地面上形成一个直径数十公里的光斑，并达到最高-8等星的亮度，从而实现了目标反射区内肉眼可较长时间观测太阳反射光的目的，且具备低成本、低重量代价以及可操作性强等特点。 [0038] 在一种可能的实现方式中，该航天器10的帆板组件12为多个，其中，至少一个帆板组件12上设置有反光部件122。 [0039] 图2是根据一示例性实施例示出的一种航天器的结构示意图。举例来说，如图2所示，该航天器10包括展开式帆板组件12，其中帆板组件12为两个，其中一个帆板组件12上设置有反光部件122。 [0040] 采用这种方式，可以在保证部分太阳能电池板121正常工作的情况下，实现太阳光1通过反光部件122反射到目标反射区2。本领域技术人员应理解，帆板组件12的数量以及设置有反光部件122的帆板组件12的数量可以根据需要进行设置，只要存在可以将太阳光1反射到目标区域的反光部件122即可，本公开对此不做限制。 [0041] 在一种可能的实现方式中，太阳能电池板121与反光部件122在帆板组件12上相对设置。 [0042] 举例来说，可以在帆板组件12一侧面上设置太阳能电池板121，用来获取太阳能。在与该太阳能电池板121相对的另一侧面上设置反光部件122，用来反射太阳光。这样，在航天器10需要帆板组件12发电时，可以控制帆板组件12旋转，使得设置有太阳能电池板121的一侧面朝向太阳，从而进行发电；在航天器10需要帆板组件12反光时，可以控制帆板组件12旋转，使得设置有反光部件122的另一侧面朝向太阳，从而进行反光。本领域技术人员应理解，太阳能电池板121和反光部件122的位置关系可以根据需要进行设置，只要能够实现将太阳光1反射到目标反射区2即可，本公开对此不做限制。 [0043] 在一种可能的实现方式中，反光部件122可包括光学太阳反射镜OSR。其中，光学太阳反射镜OSR包括对太阳光谱有高反射率的表面，可用于反射太阳光。另外，OSR作为一种优质的被动热控涂层，具有质量较轻、成本低等特点，且较易于设置在帆板组件12上。例如，可以在帆板组件12的一侧面上通过工艺涂上光学太阳反射镜OSR。 [0044] 采用这种方式，在航天器10现有的组件(为了满足航天器功率需求的帆板组件)上设置质量较轻的光学太阳反射镜OSR涂层，可以在保证低成本、不增加航天器重量代价以及保证较高可操作性的条件下，实现目标反射区2可较长时间观测太阳反射光。本领域技术人员应理解，反光部件122的材料及形式可以根据需要进行设置，只要能起到反射作用即可，本公开对此不做限制。 [0045] 在一种可能的实现方式中，控制组件13可以是单片机、CPU、MPU、FPGA等任何能进行数据处理的控制部件。控制组件13可以通过专用硬件电路实现，也可以通过通用控制组件结合可执行逻辑指令实现，以执行控制组件的控制过程。 [0046] 在一种可能的实现方式中，航天器10还可包括存储模块(未示出)，以存储控制组件13获取的数据，例如航天器轨道数据、太阳轨道数据等。 [0047] 在一种可能的实现方式中，控制组件13可以获取航天器轨道、太阳轨道以及目标反射区2的位置关系，其中，目标反射区2是指希望将太阳光1反射到的区域。需要说明的是，可以根据目标反射区2的位置，对航天器10的轨道进行设计，例如，可以设计航天器10于当地时间19点至凌晨5点期间飞过目标反射区2上空。控制组件13可以基于所述位置关系，确定所述帆板组件12的目标位置。其中，目标位置是指当帆板组件12位于此处时，可以使得太阳光1经过反光部件122反射到目标反射区2。在确定目标位置后，控制组件13可以控制帆板组件12到达目标位置，从而实现太阳光1通过反光部件122反射到目标反射区2。本领域技术人员应理解，可以通过数字电路、分立硬件元件以及集成电路等多种硬件方式实现控制组件13并执行控制组件13相对应的功能，本公开对此不做限制。 [0048] 采用这种方式，可以实现太阳光通过反光部件反射到目标区域。本领域技术人员应理解，控制组件13可根据需要进行设置，只要可以通过控制组件13使得太阳光可通过反光部件122反射至目标区域即可，本公开对此不做限制。 [0049] 图3是根据一示例性实施例示出的一种航天器的框图。在一种可能的实现方式中，如图3所示，该航天器10还可包括： [0050] 第一驱动组件14，用于驱动航天器主体11进行姿态调整； [0051] 第二驱动组件15，用于驱动帆板组件12旋转。 [0052] 举例来说，第一驱动组件14可以为航天器姿态控制机构，其确定航天器姿态，并根据需要驱动航天器主体进行姿态调整。第二驱动组件15可以为太阳能电池板驱动装置(Solar Array Drive Assembly，SADA)。需要说明的是，航天器10可能包括多个太阳能电池板驱动装置，可以根据需要选择一个或多个太阳能电池板驱动装置，以驱动帆板组件122旋转。 [0053] 在一种可能的实现方式中，控制组件13控制所述帆板组件12到达所述目标位置，包括以下方式中的至少一种： [0054] 控制第一驱动组件14对航天器主体11进行姿态调整，以使帆板组件12到达目标位置； [0055] 控制第二驱动组件15驱动帆板组件12旋转，以使帆板组件12到达目标位置。 [0056] 举例来说，在确定了帆板组件12的目标位置后，可以控制第一驱动组件14对航天器主体11进行姿态调整，或者控制第二驱动组件15驱动帆板组件12旋转；也可以控制第一驱动组件14对航天器主体11进行姿态调整，同时控制第二驱动组件15驱动帆板组件12旋转，以使帆板组件12到达目标位置。 [0057] 采用这种方式，可以通过多种方式控制帆板组件12到达目标位置。本领域技术人员应理解，驱动组件的具体形式、控制帆板组件12到达目标位置的具体方式可根据需要进行选择，只要能控制帆板组件12到达目标位置即可，本公开对此不做限制。 [0058] 在一种可能的实现方式中，控制组件13还可用于：控制帆板组件12的位置变化，以使反光部件122反射到目标反射区的反射光闪烁。 [0059] 举例来说，可以通过控制帆板组件12位置变化，例如，通过第一驱动组件14控制航天器主体11姿态变化，或通过第二驱动组件15控制帆板组件12旋转，使得太阳光的反射角度发生变化，从而使得目标反射区地面光斑同步位移，完成肉眼观测到太阳反射光明暗闪烁的效果。 [0060] 采用这种方式，使得用户可以在目标反射区观测到明暗闪烁的太阳反射光，增加了娱乐效果。本领域技术人员应理解，可以通过数字电路、分立硬件元件以及集成电路等多种硬件方式实现控制组件13并执行相对应的功能；并且，控制帆板组件12位置变化可以采用多种方式来实现，只要能够使反光部件反射到目标反射区的反射光闪烁即可，本公开对此不做限制。 [0061] 在一种可能的实现方式中，控制组件13还可用于：控制帆板组件12的位置变化频率，以使反射光以第一频率闪烁。 [0062] 举例来说，控制帆板组件12的位置变化频率，可以使得目标反射区观测到的太阳反射光呈现一定规律(例如摩尔斯电码)的闪烁效果。例如，可以控制帆板组件12的位置变化频率，以使反射光以第一频率闪烁，该第一频率闪烁可以例如符合摩尔斯电码规律，使得在目标反射区观测到的明暗闪烁呈现出摩尔斯电码的闪烁效果，从而能够传递信息。本领域技术人员应理解，可以通过数字电路、分立硬件元件以及集成电路等多种硬件方式实现控制组件13并执行相对应的功能，本公开对此不做限制。 [0063] 采用这种方式，可以通过该航天器10向目标反射区传递信息，实现航天器10和地面用户之间的天地互动，提高航天趣味性。 [0064] 应用示例 [0065] 图4是根据一示例性实施例示出的一种航天器的应用示例的示意图。本领域技术人员应理解，该应用示例仅仅是出于便于理解本公开实施例的目的，不应视为对本公开实施例的限制。 [0066] 如图4所示，为一个航天器、地球和太阳的轨道示例。在该应用示例中可以看到，在太阳30的太阳光1照射下，地球50包括白天的一面和黑夜的一面。航天器10(例如卫星)位于其轨道上(太阳同步晨昏轨道)。可以根据航天器轨道、太阳轨道和目标反射区2的位置关系(考虑地球自转)，确定帆板组件的目标位置；并控制帆板组件到达目标位置，使得太阳光1通过航天器10的帆板组件上的反光部件将太阳光1反射至目标反射区2(位于地球黑夜的一面上)。在这种情况下，目标反射区2可以肉眼观测到太阳反射光。其中，可以根据目标反射区2的位置，对航天器10的轨道进行设计，例如，可以设计航天器10于当地时间19点至凌晨5点期间飞过目标反射区上空。 [0067] 根据本公开实施例，能够控制帆板组件到达目标位置，使得太阳光可以通过帆板组件一侧面上设置的反光部件反射到目标反射区，实现了目标反射区内肉眼可较长时间观测太阳反射光的目的，且具备低成本、低重量代价以及可操作性强等特点。 [0068] 以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。