专利摘要

一种利用并增强太阳能的光学在轨服务系统，包含一颗中心卫星和围绕该中心卫星的多颗伴飞卫星，中心卫星包括凹面反射镜和第一凸透镜，第一凸透镜设置在凹面反射镜的前方；伴飞卫星包括第二凸透镜、第三凸透镜和平面反射镜，所述第二凸透镜和所述第三凸透镜设置在所述伴飞卫星的两端，并且二者焦点在同一点、焦点位于二者之间且主光轴同轴，以在二者之间形成光路，其中第二凸透镜的焦距大于第三凸透镜的焦距。本实用新型通过对太阳光的聚束和变向传输，达到对卫星或目标的长时间照射，实现对地影区卫星的持续充能。

权利要求

1.一种利用并增强太阳能的光学在轨服务系统，其特征在于，包含一颗中心卫星和围绕该中心卫星的多颗伴飞卫星，伴飞卫星包括第二凸透镜、第三凸透镜和平面反射镜，所述第二凸透镜和所述第三凸透镜设置在所述伴飞卫星的两端，并且二者焦点在同一点、焦点位于二者之间且主光轴同轴，以在二者之间形成光路，其中第二凸透镜的焦距大于第三凸透镜的焦距，第二凸透镜接收平行太阳光并汇聚到第三凸透镜的焦点上，再由第三凸透镜汇聚成平行光，并投射在平面反射镜上，由平面反射镜投射给所述中心卫星或其他空间目标；中心卫星包括凹面反射镜和第一凸透镜，第一凸透镜设置在凹面反射镜的前方，使凹面反射镜把接收到的太阳光，反射给所述第一凸透镜，由所述第一凸透镜进行汇聚并投射给其他空间目标。

2.如权利要求1所述的光学在轨服务系统，其特征在于，

所述其他空间目标是除本系统以外的需要服务系统进行服务的航天器或本系统中卫星的太阳帆板。

3.如权利要求1所述的光学在轨服务系统，其特征在于，

第一凸透镜、第二凸透镜以及第三凸透镜使用菲涅尔透镜。

4.如权利要求1所述的光学在轨服务系统，其特征在于，

所述凹面反射镜的焦点与第一凸透镜的焦点重合且主光轴同轴。

5.如权利要求1所述的光学在轨服务系统，其特征在于，

所述第二凸透镜的径向尺寸大于所述第三凸透镜的径向尺寸。

说明书

技术领域

本实用新型涉及空间技术领域，具体的说涉及一种利用并增强太阳能的光学在轨服务系统。

背景技术

卫星受到地球非球形引力、大气阻力、日月引力等各种摄动的影响，会逐渐偏离轨道，需要卫星消耗自身携带的燃料，用以轨道维持。众所周知，卫星发射成本很高(约为$60,000/kg)，这就限定了卫星上只能携带有限的燃料，太空中又没有加油站，因此，制约卫星在轨寿命的主要因素就是自身燃料的多少。目前，常见的能源有风能、水能、化学能、核能、地热能和太阳能等，在外层空间，风能、水能和地热能显然无法作为卫星能源；化学能是现在正在广泛使用的能源，但其质量和体积较大，且不可再生，不适合用作卫星长期能源；核能由于现在技术并非很成熟，也不适用于卫星能源；而太阳能作为自然存在的清洁能源，取之无穷，用之无尽，以后必定会成为新型卫星的主要能源。然而，由于卫星、地球和太阳三者位置的不断变化，尤其是低轨卫星，会出现很长一段时间处于地影区，极大地影响了卫星对太阳能的利用效率。假如卫星在地影区仍然可以接收太阳能，势必可以大大提升卫星自身的能源利用情况，增强并拓展卫星的功能。

实用新型内容

鉴于以上所述的技术问题，本实用新型实施例提供了一种利用并增强太阳能的光学在轨服务系统，解决卫星对太阳能的利用效率的问题。

一种利用并增强太阳能的光学在轨服务系统，包含一颗中心卫星和围绕该中心卫星的多颗伴飞卫星，伴飞卫星包括第二凸透镜、第三凸透镜和平面反射镜，所述第二凸透镜和所述第三凸透镜设置在所述伴飞卫星的两端，并且二者焦点在同一点、焦点位于二者之间且主光轴同轴，以在二者之间形成光路，其中第二凸透镜的焦距大于第三凸透镜的焦距，第二凸透镜接收平行太阳光并汇聚到第三凸透镜的焦点上，再由第三凸透镜汇聚成平行光，并投射在平面反射镜上，由平面反射镜投射给所述中心卫星或其他空间目标；中心卫星包括凹面反射镜和第一凸透镜，第一凸透镜设置在凹面反射镜的前方，使凹面反射镜把接收到的太阳光，反射给所述第一凸透镜，由所述第一凸透镜进行汇聚并投射给其他空间目标。

所述其他空间目标是除本系统以外的需要服务系统进行服务的航天器或本系统中卫星的太阳帆板。

第一凸透镜、第二凸透镜以及第三凸透镜使用菲涅尔透镜。

所述凹面反射镜的焦点与第一凸透镜的焦点重合且主光轴同轴。

所述第二凸透镜的径向尺寸大于所述第三凸透镜的径向尺寸。

本实用新型通过对太阳光的聚束和变向传输，达到对卫星或目标的长时间照射，实现对地影区卫星的持续充能，进而为卫星进行辅助卫星轨道姿态调整以及主动清除空间碎片等操作而提供能量。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是本实用新型一实施例提供的中心卫星示意图。

图2是本实用新型一实施例提供的伴飞卫星示意图。

图中：11、第一壳体；12、第二壳体；13、凹面反射镜；14、第一凸透镜

21、第三壳体；22、第四壳体；23、第二凸透镜；24、第三凸透镜；25、平面反射镜。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊。

现在将参考地描述示例实施方式，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的主要技术创意。

如图1-2所示，本实用新型提供一种利用并增强太阳能的光学在轨服务系统，包含一颗中心卫星和围绕该中心卫星的多颗伴飞卫星，伴飞卫星包括第二凸透镜23、第三凸透镜24和平面反射镜25，所述第二凸透镜23和所述第三凸透镜24设置在所述伴飞卫星的两端，并且二者焦点在同一点、焦点位于二者之间且主光轴同轴，以在二者之间形成光路，其中第二凸透镜23的焦距大于第三凸透镜24的焦距，第二凸透镜23接收平行太阳光并汇聚到第三凸透镜24的焦点上，再由第三凸透镜24汇聚成平行光，并投射在平面反射镜25上，由平面反射镜25投射给中心卫星或其他空间目标；中心卫星包括凹面反射镜13和第一凸透镜14，第一凸透镜14设置在凹面反射镜13的前方，使凹面反射镜13把接收到的太阳光，反射给所述第一凸透镜14，由所述第一凸透镜14进行汇聚并投射给其他空间目标。

中心卫星的两个壳体中第一壳体11为球面所包围的壳体，第二壳体12为圆柱体。中心卫星的两个壳体中第一壳体11为球面所包围的壳体，第二壳体12为圆柱体。第一凸透镜14通过机械结构与第一壳体11连接，通常地，采用三个支杆结构即可。中心卫星的第二壳体12中设有控制系统、测控通讯系统、结构系统、推进系统的任意一个或多个。

所述其他空间目标是除本系统以外的需要服务系统进行服务的航天器或本系统中卫星的太阳帆板。

第一凸透镜14、第二凸透镜23以及第三凸透镜24使用菲涅尔透镜。

伴飞卫星的两个壳体中第三壳体21为内圆台体，第四壳体22为外圆台体，两块凸透镜安装在第三壳体21两端。伴飞卫星的第三壳体21上通过机械结构连接一块平面反射镜25。该机械结构可以为能够调整平面反射镜25的控制结构，也可以为固定不动的支杆结构。

优选地，所述伴飞卫星的第四壳体22中设有控制系统、测控通讯系统、结构系统、推进系统的任意一个或多个。

所述凹面反射镜13的焦点与第一凸透镜14的焦点重合且主光轴同轴。

所述第二凸透镜23的径向尺寸大于所述第三凸透镜24的径向尺寸。

本实用新型通过对太阳光的聚束和变向传输，达到对卫星或目标的长时间照射，实现对地影区卫星的持续充能，进而为卫星进行辅助卫星轨道姿态调整以及主动清除空间碎片等操作而提供能量。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。

一种利用并增强太阳能的光学在轨服务系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。