[发明专利]一种空间非合作目标电磁涡流消旋抓捕装置及方法

权利要求书

1.一种空间非合作目标电磁涡流消旋抓捕装置的工作方法，其特征在于，空间非合作目标电磁涡流消旋抓捕装置包括安装有太阳能帆板(2)的工作航天器(1)，工作航天器(1)上设置有观测系统以及机械臂，观测系统用于估计目标(4)旋转的方向和快慢，机械臂上设置有用于消旋的电磁体，在机械臂的末端设置有用于消旋后捕获目标(4)的末端执行器(6)，机械臂包括两个，设置在工作航天器(1)的同一侧，机械臂为六自由度腕部分离机械臂或七自由度冗余机械臂，机械臂通过球腕关节(3)与末端执行器(6)连接，六自由度腕部分离机械臂末端和七自由度冗余机械臂末端均设置有三个连杆，每个连杆上均设置有电磁体，每个电磁体均与太阳能帆板(2)电连接；包括以下步骤：

S1、工作航天器(1)向翻滚非合作目标(4)接近，使目标(4)停靠在机械臂工作空间内且工作航天器(1)处于翻滚非合作目标(4)安全距离范围内，安全距离为保证消旋过程中扰动不会使目标(4)碰撞到机械臂；

S2、通过观测系统测量目标(4)角动量矢量H以及自旋轴位置矢量Z_b的方向，两条机械臂展开到初始消旋位置，机械臂末端依次设置的三个连杆展开环绕目标(4)，三个连杆展开后距离目标(4)的距离大于等于安全距离；

S3、太阳能帆板(2)产生电能对三个连杆上设置的电磁体进行通电，产生磁场对目标(4)进行消旋，直至目标(4)的旋转角速度减小到限制值以下；调整机械臂位置，使磁场的磁感线(5)方向与目标(4)剩余旋转角垂直，产生洛伦茨力阻尼其旋转运动；

S4、当目标(4)旋转速度降低至允许范围后，调整机械臂，利用末端执行器(6)对目标(4)进行抓捕工作，允许范围由抓捕机构和追踪航天器的结构强度、追踪航天器的姿态稳定系统性能以及机械臂的工作空间因素决定。