[发明专利]一种旋转运动航天器传输系统

说明书

技术领域

本发明属于空间环境模拟领域，具体涉及一种用于旋转运动航天器的多通道供电及多种类信号传输的系统。

背景技术

航天器在发射之前需要进行充分的空间环境试验来验证航天器的可靠性。空间环境主要指空间的真空（负压环境，环境压力在10^-5～10^-7Pa）、冷黑（无光照和低温环境，温度在-100～-270℃）等环境，空间环境的获得主要通过空间环境模拟器，其主要用于航天器的热试验（包括热真空和热平衡）。采用带有太阳模拟器的空间环境模拟器进行热试验时，由太阳模拟器系统结构决定航天器需进行360°连续转动并根据航天器轨道模拟最大垂直方向±30°摆动姿态。与以往固定不动的航天器热试验对比，这种试验方法增加了航天器旋转和摆动运动要求，需要将以往固定不动的航天器供电及多种类信号传输线缆变为能够随航天器旋转及摆动的传输线缆。在常温常压环境中可通过在传输线缆中安装滑环、旋转关节等旋转传输部件实现旋转供电及信号传输。但在航天器热试验过程中，航天器处于空间环境，且需要大量的供电通道及多种类、大数量的信号传输通道。本发明针对这种需求发明了一种可用于空间环境旋转运动航天器多通道及多种类信号传输的方法。此方法是在空间环境模拟器内安装一个模拟大气环境的腔体，腔体分为固定部分及旋转部分，整个箱体可与航天器一同进行±30°摆动，腔体内部安装具有700余路滑环及旋转关节组成的源讯传输部件，源讯传输部件的旋转部分与腔体旋转部分连接与试件一同旋转，源讯传输部件的固定部分与腔体固定部分连接，最终实现旋转运动的航天器所需供电、信号传输、通讯、微波等通道连接至空间环境模拟器外，确保航天器能够完成采用太阳模拟器模拟外热流的热试验。

发明内容

1.目的

本发明的目的在于实现航天器在空间环境进行旋转和摆动过程中仍可完成航天器大量的供电通道及多种类、大数量的信号通道的实时连续传输。为航天器完成采用太阳模拟器进行热流模拟的热试验得到保障。

2.技术方案

航天器在热试验过程中需对各部件提供电源，并能够将航天器上各种信号与地面测试平台进行信号传输，供电通道与信号通道众多。在采用太阳模拟器模拟外热流的热试验中航天器需要进行连续旋转和摆动，而由多通道的滑环、旋转关节组成的旋转传输单元一般只能应用于大气环境（常温、常压并带有一定湿度）。为次设计了一种可用于空间环境模拟器内的一个模拟大气环境的常压仓，仓体分为固定单元及旋转单元，整个仓体可与航天器一同进行±30°摆动。常压仓内安装具有700余路滑环及旋转关节组成的旋转传输单元，旋转传输单元的旋转部分与旋转仓接口单元连接，最终连接至航天器接口单元与试件一同旋转；旋转传输单元的固定部分与固定仓接口单元连接，并通过空间环境模拟器接口单元连接至空间环境模拟器外；空间环境模拟器接口单元还能实现常压仓±30°摆动所需传输线缆长度和柔性要求及应用于空间环境中使用的耐高低温要求；常压仓内还配有用于大气环境模拟的环境模拟单元及用于常压仓密封的真空密封单元，最终实现旋转并带有摆动运动的航天器所需供电及信号传输通道连接至空间环境模拟器外。

本发明涉及一种用于空间环境中旋转运动航天器多通道供电及多种类信号传输系统，所述传输系统包括航天器接口单元（100）、常压仓传输单元（200）、空间环境模拟器接口单元（300）和环境模拟单元（400）；

所述航天器接口单元（100）：用于连接常压仓传输单元与航天器的接口单元，将经过常压传输单元的航天器与地面测试平台间供电及信号旋转通道连接至航天器；

所述常压仓传输单元（200）：用于将航天器与地面测试平台间供电及信号传输的固定通道转变为旋转通道，其包括：旋转仓接口单元（210），旋转传输单元（220），固定仓接口单元（230），环境检测单元（240）和真空密封单元（250）；

空间环境模拟器接口单元（300）：用于连接常压仓传输单元与空间环境模拟器的接口单元，包括耐空间环境且满足摆动柔性要求的电线、电缆，真空穿墙接插件，及用于输送模拟大气环境气体的通风管路和接口；

环境模拟单元（400）：用于为常压仓传输单元（200）模拟大气环境，可模拟大气下的压力、温度及湿度环境。

3、有益效果

本发明攻克了用于空间环境航天器连续旋转并带有摆动的试验过程中能够将航天器要求的多通道供电及多种类信号稳定传输于航天器与地面测试平台之间的供电及信号传输技术难点，使试验能够最终完成得到保障。

附图说明