基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法
【專利摘要】本發明涉及基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，包括步驟：（1）需要充電的空間飛行器向指控中心發出充電請求指令，地面指控中心根據需要的充電量及能源傳輸效率，計算無線能源傳輸的時間；（2）以充電、被充電空間飛行器的軌道及充電時間為約束，進行交會軌道計算，并導引充電飛行器以C-W制導策略與被充電飛行器按照軌道計算結果進行軌道交會；（3）建立能源傳輸通道，充電空間飛行器與被充電空間飛行器進行相對位置和相對姿態確認，（4）通過激光或微波的方式，向被充電飛行器傳輸能源，本發明方法可有效降低飛行器的質量規模，降低碎片清除等小型飛行器的發射成本，提高開展空間碎片主動清除人物的可行性。
【專利說明】基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于空間碎片主動清除【技術領域】，涉及基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法。
【背景技術】
[0002]空間碎片是人類在進行空間活動時產生的各種廢棄物及其衍生物。隨著空間資源開發的逐漸深化和空間應用的日益擴大，特別是小衛星和衛星星座的出現和發展，進入空間軌道上的航天器數量越多，生成的空間碎片也越多。空間碎片不僅嚴重地威脅著在軌運行航天器的安全，而且隨著數量不斷增加，對有限的空間軌道資源也構成了嚴重的威脅，尤其是當某一軌道高度的空間碎片密度達到一個臨界值時，碎片之間的鏈式碰撞過程將會造成軌道資源的永久破壞。因此迫切需要采用先進的技術對已經漂浮在軌道的空間碎片進行治理或清除。
[0003]而對于空間碎片清除飛行器，在軌停留期間能源的穩定供給是能夠保證持續在軌開展空間碎片主動清除操作的先決條件。傳統的電源供給方式主要通過攜帶電池或太陽能帆板，保證系統能源供給。但使用電池會使飛行器付出極大的重量代價，特別對于碎片清除而言，為進一步降低清除成本，需要飛行器長期在軌工作。而使用太陽能帆板，雖然可以有效解決長期在軌的問題，但需要復雜的展開機構、運載器的過載也將受到限制。同時，大型撓性太陽帆板的振動對衛星的高精度姿態控制帶來了較大的影響，對空間飛行器在開展精細化操作過程中的高精度姿態控制帶來了較大的影響。并且太陽能帆板在碎片較多的區域，也容易發生碰撞時間，導致更加惡劣的影響。
[0004]因此對于開展空間碎片主動清除任務的飛行器而言，需要一種能夠提供無線能源供給的空間充電飛行器，定期為飛行器進行能源供給，保證飛行器在工作能力允許的情況下最大程度的降低飛行器的規模。
[0005]空間碎片主動清除需通過飛行器機動至目標周圍，通過攜帶的有效載荷設備實現對空間碎片的捕獲操作。空間碎片因長期處于無控狀態，自身運動特性存在較大的不穩定性。因此開展碎片捕獲操作，需要飛行器具備較高的姿態控制能力，而這就對飛行器攜帶大型撓性器件，如太陽能帆板帶來了較大的影響。同時，為提高費效比，碎片清除飛行器往往需要長期在軌，開展多次碎片清除操作。因此，對于碎片清除飛行器而言，需要通過一種穩定的能源傳輸方式，定期通過無線能源傳輸的方式為清除飛行器提供能源供給。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，該方法可有效降低飛行器的質量規模，降低碎片清除等小型飛行器的發射成本，提高開展空間碎片主動清除人物的可行性。
[0007]本發明的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的:
[0008]基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，包括如下步驟:[0009]步驟(一)、需要進行充電的空間飛行器向指控中心發出充電請求指令，所述充電請求指令中包括需要的充電量；地面指控中心根據被充電空間飛行器需要的充電量及能源傳輸效率，計算無線能源傳輸的時間t，即充電時間t ；
[0010]步驟(二)、以充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道及充電時間t為約束，進行交會軌道計算，并導引充電飛行器以C-W制導策略與被充電飛行器按照交會軌道計算結果進行軌道交會；
[0011]步驟(三)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器進入交會軌道后，充電空間飛行器根據地面指控中心提供的充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道信息，首先利用雷達探測方式對被充電飛行器進行掃描搜索，并發射探測信號；被充電飛行器檢測到所述探測信號后，向充電飛行器反饋充電信號，之后充電空間飛行器與被充電空間飛行器進行相對位置和相對姿態確認，并建立通信通道；
[0012]步驟(四)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器通過信息交互的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態；
[0013]步驟(五)、充電空間飛行器為被充電空間飛行器進行充電，具體過程如下:
[0014](I)、充電飛行器利用太陽能帆板獲取能源，并將能源儲存在蓄電池組中，接著充電空間飛行器將蓄電池組中的電能轉化為微波，再將微波束按照步驟(三)確認的充電空間飛行器與被充電空間飛行器相對位置和相對姿態進行發射，為被充電空間飛行器進行充電；
[0015](2)、被充電飛行器接收微波束，將微波轉化為電流，從而實現被充電空間飛行器的充電。
[0016]在上述基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法中，步驟(五)中充電空間飛行器通過充電裝置為被充電空間飛行器進行充電，被充電空間飛行器通過電源接收裝置接收來自充電空間飛行器的電源。
[0017]其中充電裝置包括高頻電源、磁控管、功率放大器和微波傳送天線，首先充電飛行器通過蓄電池組為高頻電源提供能量，高頻電源產生高頻電流，同時蓄電池組產生低頻電流，所述高頻電流與低頻電流同時輸入到磁控管中，磁控管中低頻電流生成的相互垂直的恒定磁場和恒定電場，與高頻電流產生的高頻電磁場發生相互作用，把從恒定磁場中獲得的能量轉變為微波，由磁控管將微波輸出給功率放大器，通過功率放大器將微波進行能量放大，并通過微波傳送天線向被充電飛行器方向發射；
[0018]電源接收裝置包括盤式天線、低壓電流二極管、電子束回旋加速器、兩個磁性元件和變流機，首先通過盤式天線獲取微波，兩個磁性元件產生恒定磁場，微波輸入到低壓電流二極管和電子束回旋加速器組成的電路中，在所述恒定磁場的作用下將電子加速轉換為高頻交流電流，電子束回旋加速器將高頻交流電流輸入到變流機，通過變流機將交流電流轉化為直流電流，將直流電流輸入給被充電飛行器的蓄電池組。
[0019]在上述基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法中，步驟(四)中采用程序跟蹤與掃描搜索相結合的方式計算相對位置及相對姿態數據，充電飛行器與被充電飛行器通過調整自身位置及姿態或調整充電裝置與電源接收裝置姿態的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態，其中充電裝置放置在充電飛行器上，電源接收裝置放置在被充電飛行器上。[0020]基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，包括如下步驟:
[0021]步驟(一)、需要進行充電的空間飛行器向指控中心發出充電請求指令，所述充電請求指令中包括需要的充電量；地面指控中心根據被充電空間飛行器需要的充電量及能源傳輸效率，計算無線能源傳輸的時間t，即充電時間t ；
[0022]步驟(二)、以充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道及充電時間t為約束，進行交會軌道計算，并導引充電飛行器以C-W制導策略與被充電飛行器按照交會軌道計算結果進行軌道交會；
[0023]步驟(三)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器進入交會軌道后，充電空間飛行器根據地面指控中心提供的充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道信息，首先利用雷達探測方式對被充電飛行器進行掃描搜索，并發射探測信號；被充電飛行器檢測到所述探測信號后，向充電飛行器反饋充電信號，之后充電空間飛行器與被充電空間飛行器進行相對位置和相對姿態確認，并建立通信通道；
[0024]步驟(四)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器通過信息交互的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態；
[0025]步驟(五)、充電空間飛行器為被充電空間飛行器進行充電，具體過程如下:
[0026](I)、充電飛行器利用太陽能帆板獲取能源，并將能源儲存在蓄電池組中，接著充電空間飛行器將蓄電池組中的電能轉化為激光束，再將激光束按照步驟(三)確認的充電空間飛行器與被充電空間飛行器相對位置和相對姿態進行發射，為被充電空間飛行器進行充電；
[0027](2)、被充電飛行器接收激光束，將激光轉化為電流，從而實現被充電空間飛行器的充電。
[0028]在上述基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法中，步驟(五)中充電空間飛行器通過充電裝置為被充電空間飛行器進行充電，被充電空間飛行器通過電源接收裝置接收來自充電空間飛行器的電源。
[0029]其中充電裝置包括增益介質、泵源和諧振腔，其中泵源提供高能激勵，增益介質通過泵源吸收高能激勵產生激光,并將激光輸出給諧振腔,諧振腔提供反饋實現激光振蕩；
[0030]電源接收裝置包括光敏器件和電流放大器，光敏器件接收激光光照后生成光生電流，光生電流經過電流放大器輸出電信號，形成直流電流。
[0031]在上述基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法中，步驟(四)中采用程序跟蹤與掃描搜索相結合的方式計算相對位置及相對姿態數據，充電飛行器與被充電飛行器通過調整自身位置及姿態或調整充電裝置與電源接收裝置姿態的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態，其中充電裝置放置在充電飛行器上，電源接收裝置放置在被充電飛行器上。
[0032]本發明與現有技術相比具有如下有益效果:
[0033](I)、本發明采用全新的空間能源傳輸方法，通過無線能源傳輸技術為空間飛行器提供能源，可有效降低飛行器的質量規模，降低碎片清除等小型飛行器的發射成本，提高開展空間碎片主動清除人物的可行性；此外，通過驗證空間無線能源傳輸技術，為后續深空探測提供有效保障，也為空間太陽能電站的創建奠定基礎；
[0034](2)、本發明通過充電飛行器的充電裝置與被充電飛行器的電源接收裝置實現為被充電飛行器進行充電，使被充電飛行器無需攜帶大尺寸太陽能帆板等撓性器件，在實現飛行器規模減小的同時，大大提高自身的姿態控制精度，克服了因空間碎片運動存在較大的不確定性，清除飛行器需要自身具備較強的姿態控制能力和控制精度，而太陽能帆板這樣的大型撓性期間對姿態控制存在較大影響的問題；
[0035](3)、本發明將充電飛行器的電能通過無線(微波、激光)形式將能源傳輸給需要能源的被充電空間飛行器，實現被充電飛行器只需攜帶相應的接受裝置和少量可充電電池，在軌停留期間將依靠空間充電飛行器進行充電，提高了飛行器任務實現的可行性。
[0036](4)、本發明針對空間飛行任務，開展了空間充電飛行器遠程交會、能源傳輸通道建立與保持方案設計，使得空間飛行器具備轉化為空間碎片能源供給的能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1為本發明充電飛行器充電裝置(微波模式下)原理示意圖；
[0038]圖2為本發明被充電飛行器充電裝置(微波模式下)原理示意圖；
[0039]圖3為本發明充電飛行器充電裝置(激光模式下)原理示意圖；
[0040]圖4為本發明被充電飛行器充電裝置(激光模式下)原理示意圖；
[0041]圖5位本發明空間無線充電飛行器工作模式圖。
【具體實施方式】
[0042]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的描述:
[0043]基于無線能源傳輸的空間充電飛行器以空間充電飛行器(OPSV)為基礎，充電飛行器攜帶大尺寸太陽能帆板及蓄電池組。飛行器采用電推進工作方式，最大程度提高自身的在軌維持能力。充電飛行器攜帶空間無線能源發射裝置，可利用電磁感應、微波及激光三種手段為被充電飛行器提供能源供給。碎片清除飛行器攜帶標準的能源接收裝置及能夠維持每一次能源加注之間能源使用量的蓄電池組。
[0044]對于空間無線能源傳輸，為提高能源傳輸效率，需要針對飛行任務規劃，開展空間無線能源傳輸軌道優化設計。OPSV首先機動至距離碎片密集區域一定距離的軌道停留，避免碎片與OPSV發生撞擊。根據碎片主動清除飛行器的軌道規劃，進一步對兩個飛行器的任務規劃進行優化，以能源傳輸距離為約束，分析兩種飛行器的能源傳輸時間。此時，OPSV與碎片主動清除飛行器需通過姿態控制系統實現姿態調節，保證充電裝置與能源接收裝置能夠建立有效的能源傳輸通道。
[0045]同時，OPSV可對多個飛行器實現充電操作，通過軌道優化設計，需要OPSV以推進劑消耗和可提供充電時間為約束，提升工作能力。如圖5所示為本發明空間無線充電飛行器工作模式圖。
[0046]本發明基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，包括如下步驟:
[0047]步驟(一)、需要進行充電的空間飛行器向指控中心發出充電請求指令，充電請求指令中包括需要的充電量qo，
[0048]q0=w X t0
[0049]其中:w為被充電飛行器每小時的能耗，t0為每一次充電之間的間隔時間；
[0050]地面指控中心根據被充電空間飛行器需要的充電量及能源傳輸效率，計算無線能源傳輸的時間t ;
[0051]t=q0/qi
[0052]其中:qi為每小時能夠有效傳輸的能源，即能源傳輸效率；
[0053]步驟(二)、以充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道及充電時間t為約束，進行交會軌道計算，并導引充電飛行器以C-W制導策略與被充電飛行器按照交會軌道計算結果進行軌道交會。
[0054]軌道交會及制導策略可參考飛行器測控學報第32卷第二期《TG01SZ08交會對接軌道確定與預報精度分析》。
[0055]步驟(三)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器進入交會軌道后，充電空間飛行器根據地面指控中心提供的充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道信息，首先利用雷達探測方式對被充電飛行器進行掃描搜索，并發射探測信號；被充電飛行器檢測到所述探測信號后，向充電飛行器反饋充電信號，之后充電空間飛行器與被充電空間飛行器進行相對位置和相對姿態確認，并建立通信通道。
[0056]步驟(四)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器通過信息交互的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態。采用程序跟蹤與掃描搜索相結合的方式計算相對位置及相對姿態數據，充電飛行器與被充電飛行器通過調整自身位置及姿態或調整充電裝置與電源接收裝置姿態的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態，其中充電裝置放置在充電飛行器上，電源接收裝置放置在被充電飛行器上。
[0057]步驟(五)、充電空間飛行器為被充電空間飛行器進行充電，可以通過激光或微波的方式。
[0058]一、微波模式下
[0059]充電空間飛行器通過充電裝置為被充電空間飛行器進行充電，被充電空間飛行器通過電源接收裝置接收來自充電空間飛行器的電源。
[0060]如圖1所示為本發明充電飛行器充電裝置(微波模式下)原理示意圖，由圖可知充電裝置包括高頻電源、磁控管、功率放大器和微波傳送天線，首先充電飛行器通過蓄電池組為高頻電源提供能量，高頻電源產生高頻電流，同時蓄電池組產生低頻電流，高頻電流與低頻電流同時輸入到磁控管中，磁控管中低頻電流生成的相互垂直的恒定磁場和恒定電場，與高頻電流產生的高頻電磁場發生相互作用，把從恒定磁場中獲得的能量轉變為微波，由磁控管將微波輸出給功率放大器，通過功率放大器將微波進行能量放大，并通過微波傳送天線向被充電飛行器方向發射。
[0061]如圖2所示為本發明被充電飛行器充電裝置(微波模式下)原理示意圖，由圖可知電源接收裝置包括盤式天線、低壓電流二極管、電子束回旋加速器、兩個磁性元件和變流機，首先通過盤式天線獲取微波，兩個磁性元件產生恒定磁場，微波輸入到低壓電流二極管和電子束回旋加速器組成的電路中，在所述恒定磁場的作用下將電子加速轉換為高頻交流電流，電子束回旋加速器將高頻交流電流輸入到變流機，通過變流機將交流電流轉化為直流電流，將直流電流輸入給被充電飛行器的蓄電池組。
[0062]二、激光模式下
[0063]充電空間飛行器通過充電裝置為被充電空間飛行器進行充電，被充電空間飛行器通過電源接收裝置接收來自充電空間飛行器的電源。[0064]如圖3所示為本發明充電飛行器充電裝置(激光模式下)原理示意圖，由圖可知充電裝置包括增益介質、泵源和諧振腔，其中泵源提供高能激勵，增益介質通過泵源吸收高能激勵產生激光，并將激光輸出給諧振腔，諧振腔提供反饋實現激光振蕩，并向被充電飛行器方向發射。
[0065]如圖4所示為本發明被充電飛行器充電裝置(激光模式下)原理示意圖，由圖可知電源接收裝置包括光敏器件和電流放大器，光敏器件接收激光光照后生成光生電流，光生電流經過電流放大器輸出電信號，形成直流電流，將直流電流輸入給被充電飛行器的蓄電池組。
[0066]空間無線能源傳輸主要有三種無線能源傳輸模式:
[0067](I)通過電磁感應“磁耦合”進行短程傳輸；
[0068](2)將電能以電磁波“射頻”或非輻射性諧振“磁耦合”等形式中程傳輸；
[0069](3)將電能以微波或激光形式遠程傳輸一發射到遠端的接收天線，然后通過整流、調制等處理后使用。
[0070]基于以上三種能源傳輸方式，本發明開展基于無線能源傳輸需要對充電飛行器與被充電飛行器之間的軌道進行優化，尋找最佳交會軌道，分析該軌道下可實現能源傳輸的時間。以飛行器的工作需要和充電飛行器的軌道機動能力為約束，系統可快速建立充電軌道機動方案，開展空間無線能源傳輸，為空間碎片主動清除任務規劃提供穩定的能源供給。
[0071]以上所述，僅為本發明最佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
[0072]本發明說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員的公知技術。
【權利要求】
1.基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟(一)、需要進行充電的空間飛行器向指控中心發出充電請求指令，所述充電請求指令中包括需要的充電量；地面指控中心根據被充電空間飛行器需要的充電量及能源傳輸效率，計算無線能源傳輸的時間t，即充電時間t; 步驟(二)、以充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道及充電時間t為約束，進行交會軌道計算，并導引充電飛行器以C-W制導策略與被充電飛行器按照交會軌道計算結果進行軌道交會； 步驟(三)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器進入交會軌道后，充電空間飛行器根據地面指控中心提供的充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道信息，首先利用雷達探測方式對被充電飛行器進行掃描搜索，并發射探測信號；被充電飛行器檢測到所述探測信號后，向充電飛行器反饋充電信號，之后充電空間飛行器與被充電空間飛行器進行相對位置和相對姿態確認，并建立通信通道； 步驟(四)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器通過信息交互的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態； 步驟(五)、充電空間飛行器為被充電空間飛行器進行充電，具體過程如下: (1)、充電飛行器利用太陽能帆板獲取能源，并將能源儲存在蓄電池組中，接著充電空間飛行器將蓄電池組中的電能轉化為微波，再將微波束按照步驟(三)確認的充電空間飛行器與被充電空間飛行器相對位置和相對姿態進行發射，為被充電空間飛行器進行充電； (2)、被充電飛行器接收微波束，將微波轉化為電流，從而實現被充電空間飛行器的充電。
2.根據權利要求1所述的基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，其特征在于:所述步驟(五)中充電空間飛行器通過充電裝置為被充電空間飛行器進行充電，被充電空間飛行器通過電源接收裝置接收來自充電空間飛行器的電源。
3.根據權利要求2所述的基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，其特征在于:所述充電裝置包括高頻電源、磁控管、功率放大器和微波傳送天線，首先充電飛行器通過蓄電池組為高頻電源提供能量,高頻電源產生高頻電流，同時蓄電池組產生低頻電流,所述高頻電流與低頻電流同時輸入到磁控管中，磁控管中低頻電流生成的相互垂直的恒定磁場和恒定電場，與高頻電流產生的高頻電磁場發生相互作用，把從恒定磁場中獲得的能量轉變為微波，由磁控管將微波輸出給功率放大器，通過功率放大器將微波進行能量放大，并通過微波傳送天線向被充電飛行器方向發射； 所述電源接收裝置包括盤式天線、低壓電流二極管、電子束回旋加速器、兩個磁性元件和變流機，首先通過盤式天線獲取微波，兩個磁性元件產生恒定磁場，微波輸入到低壓電流二極管和電子束回旋加速器組成的電路中，在所述恒定磁場的作用下將電子加速轉換為高頻交流電流，電子束回旋加速器將高頻交流電流輸入到變流機，通過變流機將交流電流轉化為直流電流，將直流電流輸入給被充電飛行器的蓄電池組。
4.根據權利要求1所述的基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，其特征在于:所述步驟(四)中采用程序跟蹤與掃描搜索相結合的方式計算相對位置及相對姿態數據，充電飛行器與被充電飛行器通過調整自身位置及姿態或調整充電裝置與電源接收裝置姿態的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態，其中充電裝置放置在充電飛行器上，電源接收裝置放置在被充電飛行器上。
5.基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟(一)、需要進行充電的空間飛行器向指控中心發出充電請求指令，所述充電請求指令中包括需要的充電量；地面指控中心根據被充電空間飛行器需要的充電量及能源傳輸效率，計算無線能源傳輸的時間t，即充電時間t ； 步驟(二)、以充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道及充電時間t為約束，進行交會軌道計算，并導引充電飛行器以C-W制導策略與被充電飛行器按照交會軌道計算結果進行軌道交會； 步驟(三)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器進入交會軌道后，充電空間飛行器根據地面指控中心提供的充電空間飛行器與被充電空間飛行器的軌道信息，首先利用雷達探測方式對被充電飛行器進行掃描搜索，并發射探測信號；被充電飛行器檢測到所述探測信號后，向充電飛行器反饋充電信號，之后充電空間飛行器與被充電空間飛行器進行相對位置和相對姿態確認，并建立通信通道； 步驟(四)、充電空間飛行器與被充電空間飛行器通過信息交互的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態； 步驟(五)、充電空間飛行器為被充電空間飛行器進行充電，具體過程如下: (1)、充電飛行器利用太陽能帆板獲取能源，并將能源儲存在蓄電池組中，接著充電空間飛行器將蓄電池組中的電能轉化為激光束，再將激光束按照步驟(三)確認的充電空間飛行器與被充電空間飛行器相對位置和相對姿態進行發射，為被充電空間飛行器進行充電； (2)、被充電飛行器接收激光束，將激光轉化為電流，從而實現被充電空間飛行器的充電。`
6.根據權利要求5所述的基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，其特征在于:所述步驟(五)中充電空間飛行器通過充電裝置為被充電空間飛行器進行充電，被充電空間飛行器通過電源接收裝置接收來自充電空間飛行器的電源。
7.根據權利要求6所述的基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，其特征在于:所述充電裝置包括增益介質、泵源和諧振腔，其中泵源提供高能激勵，增益介質通過泵源吸收高能激勵產生激光，并將激光輸出給諧振腔，諧振腔提供反饋實現激光振蕩； 所述電源接收裝置包括光敏器件和電流放大器，光敏器件接收激光光照后生成光生電流，光生電流經過電流放大器輸出電信號，形成直流電流。
8.根據權利要求5所述的基于無線能源傳輸的空間飛行器充電方法，其特征在于:所述步驟(四)中采用程序跟蹤與掃描搜索相結合的方式計算相對位置及相對姿態數據，充電飛行器與被充電飛行器通過調整自身位置及姿態或調整充電裝置與電源接收裝置姿態的方式，持續保持步驟(三)確認的相對位置和相對姿態，其中充電裝置放置在充電飛行器上，電源接收裝置放置在被充電飛行器上。
【文檔編號】H02J17/00GK103594749SQ201310526925
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】唐超, 高朝輝, 唐慶博, 張旭輝, 申麟, 劉偉 申請人:中國運載火箭技術研究院