1、“2U”立方星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)規(guī)則“2U”立方星整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽由陜西省微小衛(wèi)星工程實(shí)驗(yàn)室（SELM）提出相應(yīng)設(shè)計(jì)要求和指標(biāo)，參賽者根據(jù)要求進(jìn)行立方星整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(1).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：用于安裝太陽(yáng)能電池板、天線、特定載荷等的衛(wèi)星框架與內(nèi)部支撐機(jī)構(gòu)；(2).結(jié)構(gòu)材料：鋁；(3).結(jié)構(gòu)要求：空間容量大、強(qiáng)度高、重量輕、組裝靈活；(4).設(shè)計(jì)要求：采用AutoCAD、PRO-E等工具軟件完成設(shè)計(jì)；(5).作品要求：上交作品為采用AutoCAD、PRO-E等軟件完成的設(shè)計(jì)方案、.jpg格式圖片若干張、設(shè)計(jì)說(shuō)明文字（若有結(jié)構(gòu)、受力分析等最好）。圖 1 立方星整體機(jī)構(gòu)圖 2 2U立方星外形結(jié)構(gòu)如上圖所示為本

2、次設(shè)計(jì)大賽的“2U”立方星所包含的功能模塊和供參考的“2U”立方星外部結(jié)構(gòu)圖（圖一僅供參考）。“2U”立方星分兩個(gè)單元：功能單元和科學(xué)單元。“2U”中其中一個(gè)“U”（功能單元）可以用于本次大賽的設(shè)計(jì)載荷安裝。功能單元提供立方星的正常功能，包括:天線系統(tǒng)模塊、計(jì)算機(jī)板模塊、電源板模塊、無(wú)線收發(fā)板模塊、姿態(tài)控制板模塊，另有太陽(yáng)能電池板和太陽(yáng)敏感器；科學(xué)單元用于進(jìn)行科學(xué)研究（本次立方星科學(xué)單元用于大氣探測(cè)），包括：FIPEX傳感器、中性質(zhì)/離子質(zhì)譜儀、朗繆爾探測(cè)器、GPS接收機(jī)、加速度計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)、陀螺儀、熱敏電阻/熱電偶等。本次設(shè)計(jì)大賽整星指標(biāo)：參照?qǐng)D2的外形尺寸與要求，完成用于安裝星上電子設(shè)備與載

3、荷的結(jié)構(gòu)框架系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要求在一個(gè)“U”的空間內(nèi)裝下附表1里面的所有模塊，并且：(1) 2U立方星的寬度為100±0.1mm;(2) 2U立方星的高度為227±0.1mm;(3) 2U 立方星包括所有載荷在內(nèi)重量為：2-4kg（在保證堅(jiān)固與易組裝的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)盡可能的輕，系統(tǒng)框架可以靈活的實(shí)現(xiàn)組裝，且可用空間盡可能大）； (4) 2U 立方星的結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)采用材料：Al7075或Al6061或Al6082，選手可自行選擇；(5) 軌道的寬度最少8.5mm（軌道用于從專(zhuān)用發(fā)射器中滑出，如圖2所示）;(6) 軌道表面粗糙度小于1.6um;(7) 軌道的邊緣至少要有半徑1m

4、m的圓倒角；(8) Z面的軌道末端面積至少為6.5×6.5mm；(9) 重心偏離物理中心的距離應(yīng)小于2cm；(10) 立方星底部安裝有電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)立方星安裝在發(fā)射器中，系統(tǒng)電源關(guān)閉，彈出后自動(dòng)啟動(dòng)電源；(11) 應(yīng)當(dāng)盡可能的把框架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)畫(huà)詳細(xì)，如果是組裝系統(tǒng)可以將組裝圖畫(huà)出來(lái)；(12) 應(yīng)當(dāng)畫(huà)出安裝附表1各個(gè)電路板后的系統(tǒng)效果圖。部分參考設(shè)計(jì)圖：圖 3 Cubesat機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖圖 4某cubesat內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖 5瑞士Swisscube分解圖圖 6 某cubesat分解圖圖 7某cubesat裝配圖圖 8 丹麥奧爾堡大學(xué)AAUSAT3結(jié)構(gòu)附表1以下將給出各個(gè)模塊的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)（請(qǐng)注意圖紙中的所有尺寸）：1、 天線系統(tǒng)模塊2、 計(jì)算機(jī)板模塊3、 電源板模塊4、 無(wú)線收發(fā)板模塊無(wú)線收發(fā)機(jī)實(shí)物圖無(wú)線收發(fā)機(jī)被封裝在一個(gè)90×96mm的電路板（PCB）上，板厚1.6mm，模塊重量90g。下圖顯示了班子的尺寸規(guī)格、邊界和連接處。無(wú)線收發(fā)機(jī)封裝圖5、 姿態(tài)控制板模塊姿態(tài)控制模塊總重量為：150g6、 太陽(yáng)能板太陽(yáng)能板實(shí)物圖如下圖所示：該太陽(yáng)能板分為側(cè)懸掛板和頂部、底部板。圖中所有尺寸單位以mm給出。板 厚：2.15mm7、 科