[发明专利]一种卫星姿态快速调平装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种调姿装置，特别是涉及一种卫星姿态快速调平装置。

背景技术

空间可展结构在卫星发射过程中处于折叠收拢状态，压紧在卫星本体上。待发射入轨后，由地面指挥中心按设计要求逐渐展开，成为一个大型复杂的宇航结构，锁定并保持为运营工作状态。空间可展结构作为卫星的关键组成部分，均需进行地面展开试验，考核其展开性能，而卫星姿态是地面展开试验中极为重要的技术参数。

现有技术中，卫星调姿定位的基本工作原理，就是通过一定的运动方式调节卫星运动的6个自由度（X、Y、Z轴的平移姿态W、L、H和绕X、Y、Z轴转动的、、），使其自身与大地水平、地面重力卸载装置之间满足一定的姿态及位置关系，其精度等级需到达角分量级甚至角秒量级。目前，卫星型号地面展开试验卫星姿态的调平方式：主要通过“人工推拉卫星转停工装”实现卫星的平移；“人工操作+工具扳手”、“人工操作+千斤顶”的方式实现卫星的升降调平，其不足之处主要有以下 2点：1）主要依靠操作人员手工完成操作，欠缺自动化、工作量巨大，效率低下；2）主要依靠操作人员技能水平和工作经验完成操，工作易反复，欠缺精确的量化控制。

因此，业界需要解决的技术问题是：针对卫星地面展开试验卫星姿态调平精度要求高，且传统人工的调平方式的效率低下，无法卫星姿态调平的使用要求，提供一种卫星姿态快速调平装置，卫星姿态的快速、精确调平。针对上述问题，本发明提供一种卫星姿态快速调平装置，以期实现姿态调平的自动化调节、闭环精确控制，从而降低卫星姿态调平的工作强度及资源占用，提升工作效率。

发明内容

为了解决背景技术中的相关技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种卫星姿态快速调平装置，通过电气传动的方式替代传统的人工操作，实现自动调平，通过运动控制实现多运动的协同，通过测量监控实现运动状态的测量与监控，通过数据通及算法讯实现运动状态的反馈控制。

本发明所述的卫星姿态快速调平装置包括：水平二维平移模块、单轴旋转模块、接口模块、三点调平模块；

所述水平二维平移模块包括框架、车轮组件及牵引杆；框架作为主承力部件；车轮组件主要用于实现装置水平面上X、Y两个平移自由度的调节及实现；牵引杆作为装置的牵引及导向部件；

所述单轴旋转模块包括回转支承、齿轮副、减速器及电机；

所述接口模块由支撑法兰、支撑立柱及对接法兰组成；支撑法兰留有回转支承、支撑立柱的安装接口；支撑立柱留有与支撑法兰与对接法兰的安装接口；对接法兰留有与卫星的安装接口；

所述三点调平模块由转接法兰和升降调平机构组成；升降调平机构采用三点调平的方式，通过伺服电动缸驱动，采用“伺服电动缸+剪叉式机构”的方式进行系统升降调平。

本发明的有益效果是：通过提供一种卫星姿态快速调平装置，具备电气传动的优势，通过6个自由度的运动控制，实现反馈控制与自动调平的特点，大大改善了传统卫星卫星姿态调平的准确性、便捷性，大大降低了卫星姿态调平的工作强度及资源占用，提升了工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对卫星姿态快速调平装置作进一步详细说明，其中：

图1为卫星姿态快速调平装置方案系统图；

图2为卫星姿态快速调平装置工作流程图；

图3为水平二维平移示意图；

图4为单轴转动示意图；

图5为 接口模块组成示意图；

图6为三点调平模块示意图。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

一种卫星姿态快速调平装置的示意图如图1-6所示，由水平二维平移模块1，单轴旋转模块2，接口模块3，三点调平模块4组成。

如图3所示，所述的水平二维平移模块1由框架11、车轮组件12及牵引杆13组成。框架11作为主承力部件，主要选用60mm×80mm，壁厚4mm的矩型管，材料选用工业常用的碳素结构钢Q235B，整体通过焊接加工而成，外包络尺寸2000mm×2000mm×80mm。车轮组件12主要用于实现装置水平面上X、Y两个平移自由度的调节及实现，采用美式行星轮，单个额定载荷3T。牵引杆13作为装置的牵引及导向部件，主要选用50mm×30mm，壁厚2mm的矩型管，材料选用工业常用的碳素结构钢Q235B。