技术摘要：
本发明提供了一种静止轨道超大型可组装卫星平台构型，包括：母平台，母平台对整个卫星进行综合管控；第一模块舱和第二模块舱，第一模块舱和第二模块舱与所述母平台相连接，为超大型平台单机模块提供安装平台；第一功能舱和第二功能舱，第一功能舱和第二功能舱分别与第  全部
背景技术：
近些年来，主要航天国家对于航天产业的投入持续加大，卫星发射数量呈逐年递 增趋势。地球静止轨道卫星因其定点持续观测的优势，成为通信、中继、气象、对地观测等卫 星领域的发展重点。然而，地球静止轨道轨位资源非常稀缺，高轨卫星将面临日益紧张的轨 位资源问题，因此，迫切需要发展具有更大承载能力的超大型卫星平台。受限于运载的包络 和发射能力，现有大型高轨卫星的发射成本很高，而在轨可组装卫星平台成为一种有效解 决途径。在轨可组装卫星平台可将大规模平台分解为若干个模块化小型平台或功能舱段， 通过多次发射、在轨组装，形成满足任务需求的大型卫星平台，从而解决现有运载能力不足 的问题。另一方面，为了适应高轨卫星在轨维护和在轨升级的需求，单机模块化设计成为一 种必然趋势，通过模块化设计可以实现对故障单机的便捷更换以及关键载荷的更新升级， 另外，还可以通过模块的选择和组合来满足不同载荷的需求。因此，对于高轨超大型卫星平 台，有必要进行多级模块化设计，以突破运载的限制和满足在轨维护的需求。 在轨组装是从在轨服务的概念中引申出来的，其定义为：在空间中将不同的部件 连接起来构建成一个结构、子系统、子系统的单元体等空间设施，或把一个或多个结构分离 开来进行重新组合。2010年德国宇航中心提出了面向卫星在轨服务的智能积木iBOSS项目， 将传统卫星平台分解为标准化的智能建造块，通过在轨装配形成新的空间系统，实现卫星 的模块化和可重构。2011年美国的“凤凰计划”提出了细胞卫星的概念，在太空中通过机械 臂将废弃卫星的天线与细胞卫星进行在轨组装，形成新的航天器系统；2015年美国又开始 了“蜻蜓”项目，旨在完成大型固体射频反射器与卫星平台的在轨组装与重构。相对于欧洲 和美国，我国对于在轨组装技术的研究还处于开始阶段。哈尔滨工业大学的刘兆晶在其硕 士学位论文《( 模块化可展开抛物面天线支撑机构设计与研制》)中以可展开抛物面天线支 撑机构为研究对象，提出了以六棱台模块组成的天线支撑机构方案；西安电子科技大学的 李团结等研究了单元拼接式天线的模块化设计技术及其在轨装配技术方案(《大型空间天 线在轨装配技术》)。上述研究主要是针对大型天线结构的模块化设计与在轨组装，并未涉 及到卫星平台。西北工业大学的黄攀峰等在其研究论文《( 面向在轨服务的可重构细胞卫星 关键技术与展望》)中提出了面向在轨装配任务的可重构细胞卫星关键技术，并针对我国细 胞卫星技术研究给出了一些发展建议，但是他们的研究主要是宏观层面的技术梳理，并未 深入开展具体技术的研究。 公开号为CN104290920A，名称为一种模块化可重构的微纳卫星结构的发明专利， 该专利提供了一种模块化可重构微纳卫星结构，该卫星平台是由顶板、底板和侧板构成的 一个箱板式八棱柱构型，各侧板上集成了不同的单机标准接口，通过不同侧板的拼装可实 现不同单机载荷的组合，从而达到卫星平台的重构，但是此发明的模块化设计及可重构性 主要是面向微型卫星平台。目前国内已有的这些研究都尚未涉及到高轨超大型卫星平台的 4 CN 111572814 A 说　明　书 2/5 页 模块化设计及在轨组装。因此，为了适应高轨卫星平台的发展趋势，开展高轨超大型综合卫 星平台的总体技术研究，亟需提出一种面向静止轨道应用的超大型模块化可组装卫星平台 构型。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种静止轨道超大型可组装卫星平 台构型，包括：母平台，所述母平台对整个卫星进行综合管控；第一模块舱和第二模块舱，所 述第一模块舱和第二模块舱与所述母平台相连接，为超大型平台单机模块提供安装平台； 第一功能舱和第二功能舱，所述第一功能舱和第二功能舱分别与所述第一模块舱和第二模 块舱连接，用来搭载工作载荷，执行具体工作任务；第一连接桁架和第二连接桁架、第一能 源模块和第二能源模块，所述第一连接桁架和第二连接桁架分别安装在所述第一能源模块 和第二能源模块上，所述第一能源模块和第二能源模块为卫星平台集中供电；第一机械臂 和第二机械臂，所述第一机械臂和第二机械臂分别安装在母平台的东面和西面，用来执行 在轨组装任务。 可选的或优选的，所述母平台与所述第一能源模块和第二能源模块为对称布置的 双太阳翼构型，均为单轴驱动。 可选的或优选的，所述第一模块舱和第二模块舱为南北面开放式的板式舱体构 型，能够存放多种尺寸的标准模块。 可选的或优选的，所述第一连接桁架和第二连接桁架在发射时为收拢状态，在轨 组装后逐个展开。 可选的或优选的，还包括通用对接机构，所述母平台、所述第一模块舱和第二模块 舱、所述第一功能舱和第二功能舱以及所述第一连接桁架和第二连接桁架之间通过通用对 接机构实现组装连接。 可选的或优选的，所述通用对接机构包括通用对接机主动端和通用对接机构被动 端，所述通用对接机主动端和通用对接机构被动端分别安装在两个卫星组件的安装面上， 两个卫星组件可以通过所述通用对接机主动端和通用对接机构被动端相连接。 可选的或优选的，所述母平台的两个安装面上设有一组通用对接机构被动端，所 述第一模块舱和第二模块舱以及第一功能舱和第二功能舱的两个安装面上分别设有一组 通用对接机构主动端和一组通用对接机构被动端，所述第一连接桁架和第二连接桁架的安 装面上设有一组通用对接机构主动端。 可选的或优选的，所述第一能源模块和第二能源模块的外端面上预留设置一组通 用对接机构被动端，使卫星平台在东西方向能够继续拓展。 可选的或优选的，所述第一模块舱和第二模块舱关于所述母平台东西方向对称安 装，所述第一功能舱和第二功能舱关于所述母平台东西方向对称安装，所述第一连接桁架 和所述第二连接桁架关于所述母平台东西方向对称安装，所述第一能源模块和第二能源模 块关于所述母平台东西对称安装。 根据本发明提供的一种上述的静止轨道超大型可组装卫星平台构型的装配方法， 包括如下步骤： 步骤1：发射所述母平台入轨； 5 CN 111572814 A 说　明　书 3/5 页 步骤2：发射所述第一模块舱入轨，母平台利用所述第一机械臂抓捕第一模块舱， 通过所述通用对接机构完成第一模块舱与所述母平台的对接； 步骤3：发射所述第二模块舱入轨，所述母平台利用所述第二机械臂抓捕所述第二 模块舱，通过所述通用对接机构完成第二模块舱与所述母平台的对接； 步骤4：发射所述第一功能舱入轨，所述母平台利用所述第一机械臂抓捕所述第一 功能舱，通过所述通用对接机构完成所述第一功能舱与所述第一模块舱的对接； 步骤5：发射所述第二功能舱入轨，所述母平台利用所述第二机械臂抓捕所述第二 功能舱，通过所述通用对接机构完成所述第二功能舱与所述第二模块舱的对接； 步骤6：发射所述第一能源模块与所述第一连接桁架入轨，所述母平台利用所述第 一机械臂抓捕所述第一连接桁架，通过所述通用对接机构完成所述第一连接桁架与所述第 一功能舱的对接，然后所述第一连接桁架展开到位； 步骤7：发射所述第二能源模块与所述第二连接桁架入轨，所述母平台利用所述第 二机械臂抓捕所述第二连接桁架，通过所述通用对接机构完成所述第二连接桁架与所述第 二功能舱的对接，然后所述第二连接桁架展开到位。 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： 超大型可组装卫星平台采用了多级模块化设计思想，首先将超大型卫星平台分解 为一个母平台和多个模块化舱段及功能模块，采用多次发射、在轨组装的方案，突破运载能 力的局限；进一步的，对星上单机进行模块化设计，并设计了专用的模块舱作为单机模块的 载体，满足卫星平台在轨维护的需求。高程度的模块化设计为超大型卫星平台的构建提供 了新的有效方法，并对于延长卫星平台的使用寿命、实现重要单机的更新换代具有重要意 义。 1、适用于高轨超大型可组装可维护综合卫星平台； 2、卫星平台采用了通用的组装接口，可满足超大型卫星平台的快速组装和集成要 求，并使平台构型具有可扩展的能力； 3、平台构型采用了多级模块化设计，一方面降低了对运载的要求，另一方面便于 卫星平台进行在轨维护，且模块化的舱段及单机易于批量化生产，有利于降低研制成本； 4、平台构型空间开放、对称性好、结构无干涉、光照条件好，便于在轨维护和姿态 控制，能源利用效率高。 附图说明 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显： 图1为本发明提供的一种静止轨道超大型可组装卫星平台构型的整体构型图； 图2为母平台的构型图； 图3为第一模块舱的构型图； 图4为第一功能舱的构型图； 图5为第一连接桁架收拢的构型图； 图6为第一连接桁架及第一能源模块展开的构型图。 6 CN 111572814 A 说　明　书 4/5 页