折疊式手機衛星結構制造技術

本發明專利技術涉及一種航天領域的手機衛星結構，特別涉及一種折疊式手機衛星結構。解決了現有手機衛星存在的功能簡單、工作時間短、內部電磁干擾嚴重的問題，其技術方案是構建一種折疊式手機衛星結構，主要包括手機衛星平臺設備，分系統安裝盒、鎖緊部件以及展開部件；手機衛星平臺設備由多塊集成的分系統功能板組成，各分系統功能板安裝在相應的分系統安裝盒內，通過鎖緊部件和展開部件分別實現折疊與展開。該發明專利技術具有通用性，可根據具體需求重新設計手機衛星平臺設備，使用本發明專利技術結構即可快速組裝一顆衛星。通過改變分系統功能板及安裝盒數量，可方便調整折疊式手機衛星主體結構的大小，實現不同復雜程度的任務。

【技術實現步驟摘要】
折疊式手機衛星結構
本專利技術屬航天應用領域，涉及一種手機衛星結構，特別涉及一種折疊式手機衛星結構。
技術介紹
手機衛星指的是直接使用智能手機的部件來組裝低成本的微型衛星，手機衛星將會開啟一個新領域，撬動非宇航領域軟硬件進入太空領域的門檻。目前包括美國NASA、英國SSTL在內的多個機構已經開展了關于手機衛星的研究。英國薩里衛星科技有限公司為了驗證手機的處理器在太空中能否工作，在其2013年發射的STRaND-1衛星上裝載了一個經過改裝的Nexus-one智能手機,雖然這項任務沒有成功，但STRaND-1仍被稱為世界上第一顆在軌運行的手機衛星。美國NASA Ames Research Center2009 年啟動了 PhoneSat 項目，與 STRaND-Ι 不同，PhoneSat并不是直接將一個組裝好的智能手機安裝到衛星結構中，而是使用手機中的高速處理器，相機，敏感器等部件結合一些現有商業市場上可以買到的部件成品組裝成一顆納衛星，目標是制造一顆成本最低、也最容易組裝的人造衛星。PhoneSatl.0衛星是基于google Nexus-One手機,PhoneSat2.0衛星是基于google Nexus-S手機,每顆手機衛星采用cubesat的IU立方體框架式結構,尺寸為10cm*10cm*10cm。目前的手機衛星由于質量和體積的限制，沒有足夠的空間安裝載荷和電源設備，所以手機衛星功能十分簡單，工作時間較短；另外手機衛星內部器件布局緊密，電纜眾多，容易造成電磁干擾。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對目前手機衛星存在的功能簡單，工作時間短，內部電磁干擾嚴重問題，設計一種折疊式手機衛星結構，其結構具有通用性，有效解決衛星質量、體積與任務、工作時間之間的設計耦合問題，且這種結構便于發射與運輸，并可以有效地降低電磁干擾。本專利技術解決的技術問題是:設計一種折疊式手機衛星結構，實現了對手機衛星儀器設備的安裝和固定，并保護手機衛星在任務周期內安全工作；解決了目前手機衛星由于質量和體積的嚴格限制導致任務簡單、工作時間短等問題；通過模塊化設計，增強折疊式手機衛星結構通用性，使其適用于多種任務；克服了當前手機衛星內部電磁干擾嚴重的問題，使用柔性印制板連接折疊式手機衛星結構內部電路，大大簡化了內部電路，保證折疊式手機衛星結構工作的可靠性。本專利技術的技術方案是:構建一種折疊式手機衛星結構，主要包括手機衛星平臺設備，所述手機衛星平臺設備均為現有智能手機上以及現有商業市場上的電子部件成品，還包括分系統安裝盒、鎖緊部件以及展開部件；所述手機衛星平臺設備由多塊集成的分系統功能板組成，各分系統功能板安裝在相應的分系統安裝盒內，通過鎖緊部件和展開部件分別實現折疊與展開。本專利技術的進一步技術方案是:手機衛星平臺設備集成為三個分系統功能板，分別是電源板、綜合電子板、通信板；以綜合電子板為中心，電源板和通信板分別通過展開部件與綜合電子板連接；電源板、綜合電子板、通信板的內部電路也通過展開部件相互連接；電源板集成智能手機上的電池以及電源管理芯片器件；綜合電子板集成智能手機上的相機、敏感器、高速處理器器件；通信板采用UHF，WIFI以及S波段通信技術。本專利技術的進一步技術方案是:分系統安裝盒為長方形盒體，采用鎂鋰合金作為結構材料，上下表面均安裝6塊太陽能電池片，其上表面可以拆卸，在每個分系統安裝盒的對稱的兩個短邊的側面上分別設計一個突出的耳片式接頭，上面開有螺紋孔，每個分系統安裝盒與其他分系統安裝盒連接的面上開有方形孔。本專利技術的進一步技術方案是:選用拔銷式螺栓作為折疊式手機衛星的鎖緊部件，所述拔銷式螺栓包括拔銷式螺栓螺桿和拔銷式螺栓底座，拔銷式螺栓底座包括一個拔銷式螺栓固定銷安裝筒和一個拔銷式螺栓火工品安裝筒，拔銷式螺栓火工品安裝筒中裝有點火器和炸藥。拔銷式螺栓依次穿過三個相互折疊的分系統安裝盒的耳片式接頭中的螺紋孔，進行鎖緊固定。本專利技術的進一步技術方案是:選用柔性印制板作為折疊式手機衛星的展開部件，柔性印制板是以聚酰亞胺作為基材，銅箔作為基板的印刷電路板，柔性印制板通過插針焊接到分系統功能板上。專利技術效果本專利技術的技術效果在于:設計一種折疊式手機衛星結構，減小手機衛星橫向尺寸，便于運輸及發射。折疊式手機衛星結構采用模塊化設計，增強了結構通用性，在不改變結構的基礎上，通過對手機衛星平臺設備的修改即可進行快速組裝，實現手機衛星任務的多樣化，有效解決手機衛星由于質量、體積小造成的功能簡單問題。對折疊式手機衛星結構的展開部件和電路連接設備進行一體化設計，即機械展開和電路連接都通過柔性印制板實現，簡化折疊式手機衛星結構內部電路，降低電磁干擾。分系統安裝盒采用鎂鋰合金作為結構材料，鎂鋰合金是最輕的金屬結構材料，且強度大，導電、導熱性能好；分系統安裝盒上安裝有太陽能電池片，折疊式手機衛星展開后，可用太陽能電池片的面積顯著增大，為折疊式手機衛星正常工作提供所需電能，延長工作時間。【附圖說明】圖1為本專利技術折疊式手機衛星折疊狀態結構圖圖2為本專利技術折疊式手機衛星展開狀態結構圖圖3為本專利技術分系統安裝盒結構圖圖4為本專利技術分系統功能板固定到分系統安裝盒內結構圖圖5為本專利技術折疊式手機衛星布局爆炸圖圖6為本專利技術柔性印制板連接各分系統功能板結構圖圖7為本專利技術鎖緊部件拔銷式螺栓附圖標記說明:1_分系統安裝盒；2_柔性印制板；3_拔銷式螺栓；4_太陽能電池片；5_分系統安裝盒上表面；6_柔性印制板出□ ;7_耳片式接頭；8_通信板；9_綜合電子板；10-電源板；11-拔銷式螺栓螺桿；12_拔銷式螺栓底座；13_拔銷式螺栓固定銷安裝筒；14-拔銷式螺栓火工品安裝筒。【具體實施方式】下面結合具體實施實例，對本專利技術技術方案進一步說明。1.參見圖1-圖7，本專利技術設計了折疊式手機衛星結構，主要包括:分系統安裝盒1，柔性印制板2，拔銷式螺栓3，衛星平臺設備，所述衛星平臺設備集成為通信板8，綜合電子板9，電源板10。2.參見圖4，折疊式手機衛星采用模塊化設計，手機衛星平臺設備集成到三塊分系統功能板上，將分系統功能板通過螺釘安裝到分系統安裝盒I內。3.參見圖1和圖3，分系統安裝盒的上表面5設計成可拆卸的結構，以便于對分系統功能板進行安裝和操作。耳片式接頭7上開有螺紋孔，手機衛星折疊后，拔銷式螺栓3通過每個分系統安裝盒I上的螺紋孔對其進行鎖緊固定。4.參見圖7，拔銷式螺栓固定銷安裝筒13中裝有固定銷，拔銷式螺栓火工品安裝筒14中裝有的炸藥和點火器。發射前，拔銷式螺栓螺桿11與拔銷式螺栓底座12通過固定銷固連，進入預定軌道后，點火器引爆炸藥，產生巨大沖力將固定銷移除，拔銷式螺栓螺桿11與拔銷式螺栓底座12分離，拔銷式螺栓3斷開，折疊式手機衛星解鎖。5.參見圖1和圖6，柔性印制板2同時作為分系統功能板之間的電路連接設備，柔性印制板2通過插針焊接到分系統功能板上，以綜合電子板9為中心，將三個分系統功能板連接成一體，分系統功能板之間的電路連接均在柔性印制板2中實現。柔性印制板2的材料具有彈性，折疊式手機衛星處于折疊狀態時，柔性印制板2彎曲，積累彈性勢能，在解鎖之后可將分系統安裝盒I彈回水平位置。6.參見圖1和圖2，分系統安裝盒的表面均安裝有太陽能電池片4，折疊式手機衛星展開后，可用的太陽能電池片4的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種折疊式手機衛星結構，主要包括手機衛星平臺設備，所述手機衛星平臺設備均為現有智能手機上以及現有商業市場上的電子部件成品，還包括分系統安裝盒、鎖緊部件以及展開部件；所述手機衛星平臺設備由多塊集成的分系統功能板組成，各分系統功能板安裝在相應的分系統安裝盒內，通過鎖緊部件和展開部件分別實現折疊與展開。

【技術特征摘要】
1.一種折疊式手機衛星結構，主要包括手機衛星平臺設備，所述手機衛星平臺設備均為現有智能手機上以及現有商業市場上的電子部件成品，還包括分系統安裝盒、鎖緊部件以及展開部件；所述手機衛星平臺設備由多塊集成的分系統功能板組成，各分系統功能板安裝在相應的分系統安裝盒內，通過鎖緊部件和展開部件分別實現折疊與展開。2.如權利要求1所述的折疊式手機衛星結構，其特征在于，將所述手機衛星平臺設備集成為三個分系統功能板，分別是電源板、綜合電子板、通信板；以綜合電子板為中心，電源板和通信板分別通過展開部件與綜合電子板連接；電源板、綜合電子板、通信板的內部電路也通過展開部件相互連接；電源板集成智能手機上的電池以及電源管理芯片器件；綜合電子板集成智能手機上的相機、敏感器、高速處理器器件；通信板采用UHF，WIFI以及S波段通信技術。3.如權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龔春林，吳小萌，谷良賢，朱海珍，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61