1.本实用新型涉及卫星构型技术领域，特别涉及一种适用于多星堆叠的通信卫星构型及多星堆叠结构。
背景技术：
2.现有技术中，通过串联堆叠的方式在整流罩内固定多个卫星，从而提升空间利用率，增加可搭载的卫星数量。为了保证卫星设备的能源供应，卫星平台需要一个面积较大的太阳能帆板，这就导致实际能够堆叠布置的卫星数量并不多，空间利用率并不高。
技术实现要素：
3.本实用新型提供一种适用于多星堆叠的通信卫星构型及多星堆叠结构，解决现有技术中火箭整流罩中串联堆叠卫星空间利用率低，数量少的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于多星堆叠的通信卫星构型，包括：长方体构型的卫星本体；
5.所述卫星本体的六个面按照相对布置关系划分为三对平面，其中，第一对平面的面积大于所述第二对平面的面积，所述第二对平面的面积大于第三对平面的面积；
6.所述第一对平面分别对应设置为对天指向设备布置面与对地指向设备布置面，第二对平面分别对应设置为水平指向设备布置面，第三对平面分别对应设置有第一太阳能帆板布置面与第二太阳能帆板布置面；
7.所述对天指向设备布置面内设置有对天指向偏平设备安装区和对天指向非扁平设备安装区，所述对天指向偏平设备安装区设置在所述对天指向设备布置面的中部，所述对天指向非扁平设备安装区沿所述对天指向设备布置面的宽度边布置，且所述对天指向设备布置面的宽度边沿还留有上位设备容置区；
8.所述对地指向设备布置面内设置有对地指向偏平设备安装区和对地指向非扁平设备安装区，所述对地指向偏平设备安装区设置在所述对地指向设备布置面的中部，所述对地指向非扁平设备安装区沿所述对地指向设备布置面的宽度边布置，所述对地指向设备布置面的宽度边沿还留有下位设备容置区，且所述对地指向非扁平设备安装区与所述对天指向非扁平设备安装区对位布置；
9.所述第二对平面均设置为水平指向设备布置面，所述水平指向设备布置面上沿长度边并排布置有水平指向扁平设备安装区和水平指向非扁平设备安装区，且两个所述水平指向设备布置面呈中心对称；
10.其中，所述水平指向非扁平设备安装区相对于所述水平指向扁平设备安装区更靠近所述对地指向非偏平设备安装区和所述对天指向非偏平设备安装区。
11.进一步地，所述第二对平面沿长度方向的两端部分别固定有承力柱；
12.四根所述承力柱平行且等高布置，四根所述承力柱的中心点分别位于一个正方形的四个端点上。
13.进一步地，在所述水平指向设备布置面上，所述水平指向扁平设备安装区和所述水平指向非扁平设备安装区位于两根所述承力柱之间。
14.一种多星堆叠结构，包括：两个以上所述的适用于多星堆叠的通信卫星构型的卫星；
15.相邻两个所述适用于多星堆叠的通信卫星构型的卫星堆叠布置，且两个所述适用于多星堆叠的通信卫星构型的卫星的所述第一太阳能帆板布置面呈90度夹角。
16.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
17.本技术实施例中提供的适用于多星堆叠的通信卫星构型，通过规划卫星本体的六个面，按照方向划分为三对平面，分别对应布置对天指向和对地指向、水平指向的设备布置面以及太阳能帆板布置面，满足功能需求。并具体，有序布置扁平设备安装区和非扁平设备安装区，并将其整体设置为长、宽、高不同的长方体，从而能够在二者配合的情况下，实现上下呈90度错位堆叠，一方面能够通过扁平设备安装区和非扁平设备安装区的错位配合实现层间距离的大幅缩小，另一方面，也能够实现两层间太阳能帆板呈90度错位布置，从而能够具备较大的安装空间，也就是能够在满足太阳能安装空间的情况下，整体具备更小的空间占用，从而能够极大地提升空间利用率，在有限整流罩空间内搭载更多的卫星。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例提供的对天指向设备布置面的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的对地指向设备布置面的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例提供的水平指向设备布置面的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的卫星堆叠状态简化示意图；
22.图5为本实用新型实施例提供的卫星堆叠状态俯视图；
23.图6为本实用新型实施例提供的整流罩内卫星堆叠状态示意图；
24.图7为本实用新型实施例提供的对地指向设备布置区细分图；
25.图8为本实用新型实施例提供的对天指向设备布置区细分图；
26.图9为本实用新型实施例提供的水平指向设备布置区细分图；
27.图10为本实用新型实施例提供的多星堆叠详细示意图。
具体实施方式
28.本技术实施例通过提供一种适用于多星堆叠的通信卫星构型及多星堆叠结构，解决现有技术中火箭整流罩中串联堆叠卫星空间利用率低，数量少的技术问题。
29.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
30.参见图1、图2和图3，一种适用于多星堆叠的通信卫星构型，包括：长方体构型的卫星本体1；所述卫星本体1的六个面按照相对布置关系划分为三对平面，其中，第一对平面的面积大于所述第二对平面的面积，所述第二对平面的面积大于第三对平面的面积；也就是说，长、宽，高依次降低的典型长方体形态；当然并不严格限制为标准长方体，其型面也不严
格限制为标准平面。
31.按照卫星功能需求，所述第一对平面分别对应设置为对天指向设备布置面8与对地指向设备布置面5，第二对平面分别对应设置为第一水平指向设备布置面6与第二水平指向设备布置面7，第三对平面分别对应设置有第一太阳能帆板布置面3与第二太阳能帆板布置面4。
32.参见图2和图8，所述对天指向设备布置面8内设置有对天指向偏平设备安装区11和对天指向非扁平设备安装区12，所述对天指向偏平设备安装区11设置在所述对天指向设备布置面8的中部，所述对天指向非扁平设备安装区12沿所述对天指向设备布置面8的宽度边布置，且所述对天指向设备布置面8的宽度边沿还留有上位设备容置区。
33.参见图1和图7，所述对地指向设备布置面5内设置有对地指向偏平设备安装区9和对地指向非扁平设备安装区10，所述对地指向偏平设备安装区9设置在所述对地指向设备布置面5的中部，所述对地指向非扁平设备安装区10沿所述对地指向设备布置面5的宽度边布置，所述对地指向设备布置面5的宽度边沿还留有下位设备容置区，且所述对地指向非扁平设备安装区10与所述对天指向非扁平设备安装区12对位布置。
34.参见图3和图9，所述第二对平面均设置为水平指向设备布置面，所述水平指向设备布置面上沿长度边并排布置有水平指向扁平设备安装区13和水平指向非扁平设备安装区14，且两个所述水平指向设备布置面呈中心对称；从而在堆叠的两个卫星呈90度交错布置时，所述水平指向扁平设备安装区13与所述对地指向偏平设备安装区9有效避让，从而能够在堆叠方向上尽可能的小，相类似的，所述水平指向非扁平设备安装区14与上位设备容置区和下为设备容置区相配合。
35.其中，所述水平指向非扁平设备安装区14相对于所述水平指向扁平设备安装区13更靠近所述对地指向非偏平设备安装区10和所述对天指向非偏平设备安装区10，从而能够在90度交错布置时实现有效避让。
36.参见图4、图5和图6，所述第二对平面沿长度方向的两端部分别固定有承力柱2；四根所述承力柱2平行且等高布置，四根所述承力柱2的中心点分别位于一个正方形的四个端点上，从而能够在90度交错布置时，仍然保证堆叠的所述四根承力柱2可靠对准。
37.进一步地，在所述水平指向设备布置面上，所述水平指向扁平设备安装区13和所述水平指向非扁平设备安装区14位于两根所述承力柱2之间。
38.参见图10，一种多星堆叠结构，包括：两个以上所述的适用于多星堆叠的通信卫星构型的卫星；相邻两个所述适用于多星堆叠的通信卫星构型的卫星堆叠布置，且两个所述适用于多星堆叠的通信卫星构型的卫星的所述第一太阳能帆板布置面呈90度夹角。
39.为了便于说明，本实施例卫星构型，以+z方向作为卫星在轨对地方向，+x方向作为卫星在轨飞行方向，+y方向满足右手定则。
40.首先规划出扁平形式的长方体构型的卫，再根据坐标系方向将长方体6个面划分为6个区域，分别为+y侧的第二太阳能帆板布置面4、
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y侧的第一太阳能帆板布置面3、+x侧的第一水平指向设备布置面6、
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x侧的第二水平指向布置区7、+z侧的对地指向设备布置面5和
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z侧的对天指向设备布置面8。整体呈现出扁平的h型，其中对地指向设备布置面5和对天指向设备布置面8面积最大，符合通信卫星对设备安装面面积大的要求；所述第一太阳能帆板布置面3和所述第二太阳能帆板布置面4内的帆板可采取多层折叠收拢的形式，符合通信
卫星对帆板面积大的要求；所述第一水平指向的设备布置面6和所述第二水平指向的设备布置面7则安排在星间连接的承力柱2的内侧。
41.对地设备布置面5又可以细分为对地扁平设备安装区9和对地非扁平设备安装区10。由于上下2颗卫星交错堆叠，其中重叠区域为4个承力柱2之间的空间，为进一步降低多星组合体整体的高度，因此呈扁平形状的设备，如阵列天线、微带天线等高度不高的设备比较适合安装在此重叠的区域，该区域称为对地扁平设备安装区9；而上下2颗卫星错开的区域，即4个承力柱2的两侧空间，该区域适合安装细长形状的设备，如螺旋天线、柱状天线等高度较高的设备，因此该区域称为对地非扁平设备安装区10。
42.+x侧的第一水平指向设备布置面6又可以细分为水平指向扁平设备安装区13和水平指向非扁平设备安装区14。由于上下2颗卫星交错堆叠，为了避开下一颗卫星向上的凸出区域(对地非扁平设备安装区10)和上一颗卫星向下的凸出区域(对天非扁平设备安装区12)，+x侧的第一水平指向设备布置面6内靠近上下凸出区域的空间，只适合安装如阵列天线、基带天线等扁平且高度较低的设备，该空间称为水平指向扁平设备安装区13；而远离上下凸出区域的空间，适合安装如星敏感器等需要凸出星体较多的设备，该空间称为水平指向非扁平设备安装区14。
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x侧的第二水平指向布置面7也可以细分为水平指向扁平设备安装区13和水平指向非扁平设备安装区14，划分过程与+x侧的第一水平指向设备布置面6一致，在此不再赘叙。
44.将上下两颗卫星交错堆叠起来，上下两颗卫星的帆板布置区相互交错，且第1颗星(将最底下的卫星编号设定为1)与第3颗卫星帆板保持一定的安全距离。同时下一颗卫星向上凸出的对地非扁平设备安装区10与上一颗卫星侧边凸出的水平指向非扁平设备安装区14恰好错开，充分利用空间，并保持分离安全距离。
45.按照以上卫星构型设计形式，可以依次将多颗卫星进行交错堆叠，组合体整体的高度主要受卫星本体高度，可以不受帆板和细长天线的高度影响，因此可以大大降低组合体整体的高度，从而进一步提升组合体的刚度。
46.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
47.本技术实施例中提供的适用于多星堆叠的通信卫星构型，通过规划卫星本体的六个面，按照方向划分为三对平面，分别对应布置对天指向和对地指向、水平指向的设备布置面以及太阳能帆板布置面，满足功能需求。并具体，有序布置扁平设备安装区和非扁平设备安装区，并将其整体设置为长、宽、高不同的长方体，从而能够在二者配合的情况下，实现上下呈90度错位堆叠，一方面能够通过扁平设备安装区和非扁平设备安装区的错位配合实现层间距离的大幅缩小，另一方面，也能够实现两层间太阳能帆板呈90度错位布置，从而能够具备较大的安装空间，也就是能够在满足太阳能安装空间的情况下，整体具备更小的空间占用，从而能够极大地提升空间利用率，在有限整流罩空间内搭载更多的卫星。
48.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。