CN214377292U - 一种用于模拟1u立方星的教具 - Google Patents

Abstract

本申请为一种用于模拟1U立方星的教具，属于卫星教具领域，包括六块安装板，各安装板上具有安装位置，六块安装板之间可拆卸连接形成内部具有安装空腔的立方星壳体，各安装板具有安装位置的侧面位于安装空腔所在的一侧；若干功能模块，若干个功能模块对应设置于各安装板的安装位置，各功能模块之间通过电线连接，且各功能模块之间接触的表面形状互相匹配；通过上述方案实现立方星壳体以及内部功能模块的模块化组装，通过将各功能模块先对应安装在各安装板上，然后再通过将各安装板组装成立方星壳体直接实现内部功能模块的组装与固定，一次性不仅实现立方星壳体的组装，而且还能实现内部各功能模块的组装与固定。

Description

一种用于模拟1U立方星的教具

技术领域

本实用新型涉及卫星教具技术领域，尤其涉及一种用于模拟1U立方星的教具。

背景技术

立方星是国际上广泛应用在大学开展航天科学研究与教育的一种小卫星，其具有成本低、功能密度大，研制周期短，入轨块的特点，被实现对海洋、大气环境、船舶以及航空飞行器等监测。立方星以U划分，1U指一个标准单元(体积10cm*10cm*10cm，重量在1kg左右)是微小卫星发展的主要方向。目前，1U立方星内部功能模块一般包括电源模块、计算机板模块、姿态控制模块、通信模块等，而这些功能模块则是安装在一侧面开口的立方星壳体内，人工将各个功能模块逐一固定在壳体内，然后再将开口的侧面用封堵板封死。这种逐一将各功能模块固定在壳体内的方式不仅安装、拆卸麻烦，而且随着不断将各个功能模块安装至壳体内的过程中，壳内空间逐渐减小，对于首先安装的功能模块或许较为方便，而随着多个功能模块逐渐的安装，壳内可操作的空间逐渐减小，对于后续待安装的功能模块安装十分不便以及孩子想要了解内部结构而拆解起来十分不便。

实用新型内容

本申请是为了解决现有的立方星在组装时，其壳体为一侧面开口的整体式结构，使得内部的功能模块在安装时，需要逐一安装至壳体内，随着各个功能模块不断的安装，壳体内的空间逐渐减小，使得后续功能模块的安装及拆卸变的十分不便，对于孩子在实际中的操作(包括拆卸或安装各功能模块)造成麻烦，以至于缺少耐心的孩子不想花费大量的时间去拆卸立方星以了解其内部构造的问题，本申请设计一种用于模拟1U立方星的教具能够解决上述问题，其具体采用的技术方案为

一种用于模拟1U立方星的教具，包括：

六块安装板，各安装板上具有安装位置，六块安装板之间可拆卸连接形成内部具有安装空腔的立方星壳体，各安装板具有安装位置的侧面位于安装空腔所在的一侧；

若干功能模块，若干个功能模块对应设置于各安装板的安装位置，各功能模块之间通过电线连接，且各功能模块之间接触的表面形状互相匹配。

优选的，各安装板沿其边沿一周设置有卡凸和卡槽，卡凸和卡槽相间设置，各安装板之间通过卡凸和卡槽卡接。

优选的，其中一个安装板上设有观测窗口。

优选的，若干功能模块分别为控制模块、通信模块、电源模块，控制模块、通信模块和电源模块分别粘结于对应的各安装板的内表面，控制模块和通信模块分别与电源模块电连接。

优选的，立方星壳体的外壁对应其中一个安装板上设有照明灯，照明灯与电源模块连接。

优选的，还包括：

太阳能板，太阳能板设置于其中一个安装板的外壁，太阳能板与电源模块连接。

优选的，还包括：

激光器，激光器穿过其中一个安装板设置于安装板，激光器与电源模块相连。

优选的，上述安装板为亚克力板。

本实用新型采用上述技术方案，所取得技术效果为：

通过将立方星壳体设置为六个安装板可拆卸连接的方式，实现立方星壳体以及内部功能模块的模块化组装，通过将各功能模块先对应安装在各安装板上，然后再通过将各安装板组装成立方星壳体直接实现内部功能模块的组装与固定，一次性不仅实现立方星壳体的组装，而且还能实现内部各功能模块的组装与固定。大大降低了立方星组装和拆卸繁琐性，有利于孩子们独自操作，近距离了解立方星内部结构，便于理解。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的后视图。

图中，1、安装板，101、卡槽，102、卡凸，2、激光器，3、通信模块，4、控制模块，5、电源模块，6、太阳能板，7、照明灯，8、观测窗口。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型进行详细阐述。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

其中，以图1中箭头方向看去，看到立方星壳体的该面为前面，其余方向的定义均以该方向为基础。

如图1-2所示，本申请为一种用于模拟1U立方星的教具，其包括六块安装板1和若干功能模块。

其中，六块安装板1之间可拆卸连接形成内部具有安装空腔的立方星壳体。在本申请中为了便于描述，六块安装板1分别为下安装板、上安装板、左安装板、右安装板、前安装板和后安装板，每个安装板1上均具有安装位置，此安装位置可以表现为在每个安装板1上设置对应的安装槽，或者还可以表现为在每个安装板1上设置有安装卡条，在六块安装板1连接成立方星壳体后，每个安装板1上具有安装位置的表面全部位于安装空腔所在侧。

而若干个功能模块则是对应设置在每个安装板1的安装位置处的，各个功能模块之间通过电线连接，且各功能模块之间接触的表面形状互相匹配，即各个功能模块之间接触的表面吻合，如此，在将各功能模块固定在各安装板1的安装位置后，将各个安装板1连接成立方星壳体时，壳体内的各功能模块之间不会发生干涉；或者，各功能模块在固定在对应的安装板1时，各功能模块之间会相互错开，使得各安装板1连接成为立方星壳体后，内部的各功能模块之间互不接触，这样其之间不会发生干涉现象。

需要说明的是，在各功能模块对应固定在各安装板1后，各功能模块之间需要电缆线连接的均在安装板1连接形成立方星壳体之前已连接好，在安装板1连接形成立方星壳体后，其之间连接的电缆线可能存在冗余情况，冗余的电缆线则被卷曲在立方星壳体内部的安装空腔内，这不影响安装板1的连接与组装。

通过将上述立方星壳体设置为六个安装板1组装的方式，以及将内部的各功能模块分块化固定在各安装板1的安装位置，通过直接将各安装板1连接成立方星壳体的同时一并将各功能模块组装、固定在立方星壳体的安装空腔内，使得各功能部件固定与组装起来非常便捷，不再因现有的立方星逐一固定、组装导致内部操作空间狭小而增加固定或组装的难度。同时，不再给孩子们学习立方星内部结构而拆卸或组装、固定内部各功能模块带来难度，孩子们能够独立且快速拆卸，减少固定或拆卸的时间，不会因长时间的拆卸或组装固定导致孩子们失去对立方星内部构造进一步学习的兴趣。

进一步的，对于上述六个安装板1之间可拆卸连接，具体的是在每个安装板1沿其边沿一周设置有卡凸102和卡槽101，卡凸102和卡槽101相间设置，在需要将六个安装板1连接时，只需要将彼此邻接的两个安装板1上的其中一个安装板1上的卡槽101卡入另外一个安装板1的卡槽101内，实现各安装板1之间的卡接。通过上述方式连接六个安装板1，能够实现安装板1之前的快速连接，孩子们在进一步学习立方星的内部结构时能够快速将立方星壳体实现快速拆解，在使用完成后也能够实现快速组装，降低孩子们的操作时间。

进一步的，在立方星壳体及内部功能单元在组装完成状态时，便于孩子们观测内部功能单元的布局和位置，在后安装板上设有观测窗口8，当然，为了美观，可以将观测窗口8设置为五角星形状，或者矩形、正方形等。

进一步的，对于上述功能模块分别具体为控制模块4、通信模块3和电源模块5。其中，控制模块4粘结在下安装板上，该控制模块4一般包括计算机模块和姿态控制模块4，上述计算机模块和姿态控制模块4是采用立方星现有功能模块，对于上述计算机模块和姿态控制模块4的结构及控制方式已为成熟技术，在此对此不进行详述，将上述控制模块4粘结在下安装板上，固定简单，易于操作，且只需要在安装板1连接成立方星壳体之前，在下安装板上涂抹粘胶，将控制模块4粘结在下安装板上，在粘结固定后，再将各安装板1连接成立方星壳体。而通信模块3和电源模块5也是粘结在安装板1上的，具体的，通信模块3粘结在左安装板上，电源模块5粘结在右安装板上，通过粘结的连接方式固定组装速度快，简单，易操作。上述通信模块3一般包括天线***模块和无线收发板模块等，其是采用立方星现有的功能模块，对于其结构及控制方式已为成熟技术，对此不进行详细赘述。另外，上述控制模块4和通信模块3分别与电源模块5电连接，电源模块5为整个立方星提供电能，保证立方星各功能模块的正常运行。

进一步的，为了使得孩子们在昏暗光线下，仍能操作立方星，并清楚的看到内部结构，在立方星壳体的外壁对应后安装板上设有照明灯7，照明灯7设置两个，两个照明灯7位于观测窗口8的两侧，照明灯7与电源模块5连接；另外，照明灯7还能够实现立方星自身发光，在黑暗环境中用于辨识其所处的位置。

进一步的，在一个实施例中，除了上述电源模块5外，还包括太阳能板6，太阳能板6能够将太阳能转化为电能，太阳能板6设置在上安装板的外壁，且与电源模块5连接，太阳能板6转化的电能在电源模块5内储存，在需要时再释放出来，太阳能板6能够在无电源的情况下为电源模块5提供电能，保证内部各功能模块的正常运行。

进一步的，在一个实施例中，还包括：

激光器2，激光器2穿过前安装板设置在前安装板上，该激光器2是固定在前安装板上的，同时该激光器2与电源模块5相连，激光器2能够检测外部障碍物的距离，尤其可以获取太空垃圾的距离，以便于处理太空垃圾。

进一步的，在一个实施例中，上述安装板1为亚克力板，亚克力板材质轻，透光性好，外观美观，在黑暗环境中，所需的灯光强度较小，节省电能，而且，由于其材质轻，孩子们操作起来比较轻便。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种用于模拟1U立方星的教具，其特征在于，包括：

六块安装板，各所述安装板上具有安装位置，六块所述安装板之间可拆卸连接形成内部具有安装空腔的立方星壳体，各所述安装板具有所述安装位置的侧面位于所述安装空腔所在的一侧；

若干功能模块，若干个所述功能模块对应设置于各所述安装板的安装位置，各所述功能模块之间通过电线连接，且各所述功能模块之间接触的表面形状互相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟1U立方星的教具，其特征在于，各所述安装板沿其边沿一周设置有卡凸和卡槽，所述卡凸和卡槽相间设置，各所述安装板之间通过所述卡凸和所述卡槽卡接。

3.根据权利要求1所述的一种用于模拟1U立方星的教具，其特征在于，其中一个所述安装板上设有观测窗口。

4.根据权利要求1所述的一种用于模拟1U立方星的教具，其特征在于，若干功能模块分别为控制模块、通信模块、电源模块，所述控制模块、通信模块和电源模块分别粘结于对应的各所述安装板的内表面，所述控制模块和所述通信模块分别与所述电源模块电连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于模拟1U立方星的教具，其特征在于，所述立方星壳体的外壁对应其中一个所述安装板上设有照明灯，所述照明灯与所述电源模块连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于模拟1U立方星的教具，其特征在于，还包括：

太阳能板，所述太阳能板设置于其中一个所述安装板的外壁，所述太阳能板与所述电源模块连接。

7.根据权利要求4所述的一种用于模拟1U立方星的教具，其特征在于，还包括：

激光器，所述激光器穿过其中一个所述安装板设置于所述安装板，所述激光器与所述电源模块相连。

8.根据权利要求1所述的一种用于模拟1U立方星的教具，其特征在于，所述安装板为亚克力板。

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