一种自动航行定位的海上卫星发射平台的制作方法

本实用新型属于航天发射设备技术领域，具体涉及一种自动航行定位的海上卫星发射平台。

背景技术：

用火箭在陆地发射卫星，发射距离远，燃料消耗大，运载能力小，入轨角度有限，成功的风险大，成本高。

火箭在发射时推进剂燃烧会产生大量的有毒有害物质，会对居住的陆地环境造成影响；火箭子级脱如果落掉在陆地上会产生危险，所以火箭的飞行路线受到相当大的限制，发射机会受限。

赤道是距离地球同步轨道最近的地方，所以到赤道附近的公海上发射卫星，能最大限度的利用地球自转的能量增加火箭的推动力，大大提高运载能力，同时火箭飞行距离近，入轨准确，不需要二次变轨，节约燃料。

赤道附近公海无人居住，发射火箭不受安全限制，不会对居住环境造成影响，发射几率高。

在陆地上难以回收脱落的一级火箭，无法重复使用。

航母受吨位限制，不能提供大的平台，只能使用舰载机，无法搭载预警机等大型飞机和更多的战斗机。航母需要大量船舰组队航行，用于发射火箭或者人造卫星，成本过高。而且航母的制造、使用、维护费用极高。

现有的海上卫星发射平台鲜有自动航行移动能力，在海面上容易偏移预定位置，平衡性较差，仅具有支撑作用、功能单一，安全隐患较大，其结构不适于火箭携带卫星发射的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自动航行定位的海上卫星发射平台，解决现有技术中的问题，用于海上卫星发射和火箭回收，能够自动航行实现位置调整，设计新颖、安全可靠。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自动航行定位的海上卫星发射平台，包括悬浮箱，所述悬浮箱圆周均布若干个，平台前端一个悬浮箱上侧设置有控制箱、平台其它悬浮箱上侧均设置有太阳能电池板，悬浮箱之间固定连接有弧形杆，弧形杆中部上侧均设置有风力发电机，悬浮箱下端均设置有主推进器，主推进器方向均相同，平台前端和后端的一个悬浮箱两侧均设置有侧推进器，悬浮箱内顶部设置有进水泵和排水泵，进水泵和排水泵均连接有进水管和排水管；平台中心位置设置护筒，护筒外侧固定设置有隔热层，护筒与悬浮箱之间均连接有辐射架，辐射架上侧均转动安装有挡风板，辐射架内固定安装有挡板电机，挡板电机输出端与挡风板连接、驱动挡风板转动，护筒下端内设置有井形架，井形架交点上侧均固定设置有支撑盘，护筒上部内侧圆周铰接若干支撑杆，支撑杆末端安装有滚筒，支撑杆下侧与护筒下部内侧壁之间连接有电动伸缩杆。

进一步地，所述悬浮箱上部外形为圆柱形，悬浮箱下部外形为倒锥形。

进一步地，所述进水泵连接的进水管和排水泵连接的排水管均安装有电磁阀；进水泵连接的进水管末端贯穿悬浮箱下端侧壁，进水泵连接的排水管末端位于悬浮箱内上部；排水泵连接的进水管末端位于悬浮箱内底部，排水泵连接的排水管末端贯穿悬浮箱上端侧壁。

进一步地，所述隔热层为氧化铝泡沫陶瓷，所述辐射架贯穿隔热层与护筒固定连接。

进一步地，所述支撑杆末端固定连接两个固定轴，两个固定轴与支撑杆呈y形，固定轴外侧均转动连接有所述滚筒。

进一步地，所述控制箱内设置有风光互补控制器、蓄电池和逆变器，风光互补控制器分别与太阳能电池板、风力发电机和蓄电池电连接，蓄电池通过逆变器为平台的电动执行元件和控制器件供电。

进一步地，所述控制箱内还设置有电子控制单元ecu、gps定位仪、水平传感器、无线传输模块，所述电子控制单元ecu分别与gps定位仪、水平传感器、无线传输模块、主推进器、侧推进器、进水泵、排水泵、电磁阀、挡板电机和电动伸缩杆电连接，电子控制单元ecu还电连接有风向传感器和摄像头。

进一步地，所述风向传感器设置于控制箱上侧，所述摄像头设置为若干个，摄像头分别设置于控制箱上侧和悬浮箱边缘上侧。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型海上卫星发射平台，采用外围均布悬浮箱结构，中心设置井形架结构支撑卫星火箭的发射，使火箭喷火于海面上，减轻卫星火箭发射对平台的冲击力，利用海水吸热、平台中心采用护筒和隔热层有效隔热，保护易损部件，结构新颖，设计巧妙；

本实用新型在悬浮箱下侧设置同向的主推进器，使平台能够自动航行，从而实现平台位置调整，保持在预定海域，悬浮箱下部设置锥形的船体形，便于稳定的航行，通过平台前后端悬浮箱的侧推进器，能够快速准确的实现航向的改变，完成平台的准确定位和姿态调整，便于实现卫星发射和火箭回收的定位要求；

本实用新型通过太阳能发电和风力发电，充分利用海上的自然能源，转化为自身动力，节约能源，便于控制；在能量不足的条件下，本实用新型可利用挡风板旋转方向调整，模拟帆船，实现平台的移动；

本实用新型利用悬浮箱的进排水实现平台吃水深度的调整，根据风浪和水平传感器检测平台的水平度，通过不同悬浮箱储水量的调整，使平台实现更加平稳，提供稳定的卫星发射和火箭回收平台；

本实用新型通过无线传输模块和电子控制单元，实现平台有效的远程控制，提高安全性，实现现场的无人操作，通过定位仪和摄像头实时监控平台位置、运行状态和直观的视频信息，使操作更加方便。

附图说明

图1为本实用新型的俯视示意图。

图2为本实用新型的悬浮箱内部示意图。

图3为本实用新型的悬浮箱外侧示意图。

图4为本实用新型的挡风板及挡板电机示意图。

图5为本实用新型的支撑杆连接结构示意图。

图6为本实用新型的发电系统连接框图。

图7为本实用新型的控制部分连接框图。

图中：1、悬浮箱，2、控制箱，3、太阳能电池板，4、弧形杆，5、风力发电机，6、主推进器，7、侧推进器，8、进水泵，9、排水泵，10、进水管，11、排水管，12、电磁阀，13、护筒，14、隔热层，15、辐射架，16、挡风板，17、挡板电机，18、井形架，19、支撑盘，20、支撑杆，21、滚筒，22、电动伸缩杆，201、风光互补控制器，202、蓄电池，203、逆变器，204、电子控制单元ecu，205、gps定位仪，206、水平传感器，207、风向传感器，208、摄像头，209、无线传输模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1-7，本实施例提供一种自动航行定位的海上卫星发射平台，包括悬浮箱1，所述悬浮箱1圆周均布六个，平台前端一个悬浮箱1上侧设置有控制箱2、平台其它悬浮箱1上侧均设置有太阳能电池板3，悬浮箱1之间固定连接有弧形杆4，弧形杆4中部上侧均设置有风力发电机5，本实施例中风力发电机5采用随风转动的自动转向风力发电机5，自动转向风力发电机5为现有技术，本申请中不再赘述；悬浮箱1下端均设置有主推进器6，主推进器6方向均相同，平台前端和后端的一个悬浮箱1两侧均设置有侧推进器7，悬浮箱1内顶部设置有进水泵8和排水泵9，进水泵8和排水泵9均连接有进水管10和排水管11；平台中心位置设置护筒13，护筒13外侧固定设置有隔热层14，护筒13与悬浮箱1之间均连接有辐射架15，辐射架15的数量为六个；辐射架15上侧均转动安装有挡风板16，辐射架15内固定安装有挡板电机17，挡板电机17输出端与挡风板16连接、驱动挡风板16转动，护筒13下端内设置有井形架18，井形架18交点上侧均固定设置有支撑盘19，护筒13上部内侧圆周铰接四个支撑杆20，支撑杆20末端安装有滚筒21，支撑杆20下侧与护筒13下部内侧壁之间连接有电动伸缩杆22。

本实施例中，所述悬浮箱1上部外形为圆柱形，悬浮箱1下部外形为倒锥形。

本实施例中，所述进水泵8连接的进水管10和排水泵9连接的排水管11均安装有电磁阀12；进水泵8连接的进水管10末端贯穿悬浮箱1下端侧壁，进水泵8连接的排水管11末端位于悬浮箱1内上部；排水泵9连接的进水管10末端位于悬浮箱1内底部，排水泵9连接的排水管11末端贯穿悬浮箱1上端侧壁。

本实施例中，所述隔热层14为氧化铝泡沫陶瓷，所述辐射架15贯穿隔热层14与护筒13固定连接。

本实施例中，所述支撑杆20末端固定连接两个固定轴，两个固定轴与支撑杆20呈y形，固定轴外侧均转动连接有所述滚筒21。

本实施例中，所述控制箱2内设置有风光互补控制器201、蓄电池202和逆变器203，风光互补控制器201分别与太阳能电池板3、风力发电机5和蓄电池202电连接，蓄电池202通过逆变器203为平台的电动执行元件和控制器件供电。

本实施例中，所述控制箱2内还设置有电子控制单元ecu204、gps定位仪205、水平传感器206、无线传输模块209，所述电子控制单元ecu204分别与gps定位仪205、水平传感器206、无线传输模块209、主推进器6、侧推进器7、进水泵8、排水泵9、电磁阀12、挡板电机17和电动伸缩杆22电连接，电子控制单元ecu204还电连接有风向传感器207和摄像头208。

本实用新型gps定位仪205可替换为北斗定位装置，实现平台的位置的确定，方便平台位置的调整。

本实用新型无线传输模块209采用5g通信无线传输模块，便于与设置于船舰的控制中心联系，实现平台的远程控制，具有传输速度方面的优势。

本实施例中，所述风向传感器207设置于控制箱2上侧，所述摄像头208设置为若干个，摄像头208分别设置于控制箱2上侧和悬浮箱1边缘上侧。

本实用新型实施时，利用悬浮箱1的浮力浮于海面上，将发射卫星的火箭安放与井形架18上侧，支撑盘19支撑火箭；火箭启动时喷出的火焰喷射与井形架18下侧的海面上；并采用护筒13和隔热层14保护平台外围结构；发射前，由支撑杆20和滚筒21支撑于火箭下部侧面，在进行发射时，电子控制单元ecu204控制电动伸缩杆22伸出，使滚筒21从火箭侧面脱离；

为适应中大型火箭及一箭多星发射的要求，本实用新型可通过设置较大圆周半径排布的悬浮箱1，圆周排布的悬浮箱1具有更大的半径，便于设置更大直径的悬浮箱1，使平台的浮力大大提升；同时设置更多的太阳能电池板3和风力发电机5，提高能源利用量；虽然火箭发射一部分作用力穿过井形架18作用于海面，但是发射过程中几百上千吨的冲击力依然要求平台具有较高的抗冲击力、浮力及平稳性，因此，通过悬浮箱1相对平台中心半径的改变和悬浮箱2自身半径的设置，使平台具有较强的抗冲击能力，本实用新型便于适应不同抗冲击要求的火箭发射要求。

本实用新型使用时先通过大型船舰将本平台拖动至预定的海域，通过自动航行实现平台位置调整，使海面气体流动和海水流动对平台位置的影响降低，电子控制单元ecu204控制悬浮箱1下侧同向的主推进器6运转，使平台朝同一方向航行，通过平台前端和后端悬浮箱1的侧推进器7运转实现平台的转向，保持在预定海域位置及良好的姿态；

本实用新型通过太阳能电池板3和风力发电机5实现海上自然能源的利用，为自身航行运转提供动力，满足平台在预定海域位置小范围的航行及位置调整、保持的动力要求，太阳能电池板3和风力发电机5发电通过风光互补控制器201将电量储存在蓄电池202内，蓄电池202通过逆变器203为不同的用电部件提供所需电源；自动航行状态，平台根据风向传感器207检测的风向，电子控制单元ecu204控制挡板电机17驱动挡风板16与风向平行，减小平台风阻；当蓄电池202电量不足时，推进器无法运转，通过挡板电机17调整挡风板16与风向的角度，模拟帆船，实现平台的移动；

本实用新型通过水平传感器206检测平台的水平度，通过控制进水泵8的进水和排水泵9的排水、调整不同悬浮箱1的吃水深度，实现平台水平调节，使平台相对现有装置更加平稳，为卫星发射和回收提供更加稳定的平台；通过悬浮箱1吃水深度的调节，使平台整体升降；

本实用新型通过无线传输模块209和电子控制单元ecu204，实现平台有效的远程控制，提高安全性，实现现场的无人操作，通过gps定位仪205和摄像头208实时监控平台位置、运行状态和直观的视频信息，控制中心通过无线传输模块209了解平台采集的信息，控制动力部件使平台维持在预定海域，远程操控使操作更加安全方便，遇到突发事件能够及时响应。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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