[发明专利]一种基于喷管的航天器柔性捕获系统

权利要求书

1.一种基于喷管的航天器柔性捕获系统的捕获方法，其特征在于，所述系统包括气囊装置和定位装置；

定位装置，与气囊装置连接，用于检测气囊装置在航天器喷管喉部的位置，并带动气囊装置进入航天器喷管喉部；

气囊装置，用于将未充气的气囊伸入航天器喷管喉部，对所述气囊充气，充气后的气囊锁紧喷管喉部，实现捕获；

所述气囊装置中的气囊包括锁紧气囊和缓冲气囊；

捕获时，锁紧气囊位于喷管喉部前扩展段，缓冲气囊位于喷管喉部的后扩展段；

所述气囊装置还包括传动机构、供气系统、气瓶和驱动装置；

在驱动装置的驱动下，传动机构带动锁紧气囊深入到喷管的喉部前扩展段；

供气系统用于实现对锁紧气囊和缓冲气囊进行充放气，所述气瓶与供气系统连接，用于存储气体；

所述航天器柔性捕获系统还包括外壳，锁紧气囊位于外壳的前端，缓冲气囊分布在外壳的外侧；

所述气囊装置还包括气囊储放机构，用于存储锁紧气囊，所述气囊储放机构一端位于外壳前端，另一端位于外壳内部，传动机构与气囊储放机构连接，带动气囊储放机构运动，用于实现带动气囊深入到喷管的喉部；

所述定位装置包括全局相机、轴向测距装置、径向测距装置、姿态推力装置、推进推力装置和捕获控制器；

全局相机，用于对喷管成像；

轴向测距装置，用于测量气囊装置与喷管的距离；

径向测距装置，用于测量气囊装置与喷管的轴线偏差；

姿态推力装置，用于检测气囊装置的姿态；

推进推力装置，用于将气囊装置推入喷管内；

捕获控制器，用于根据全局相机的成像对喷管进行识别，当进入喷管，通过径向测距装置测量的轴线偏差获得气囊装置在喷管中的径向位置，并通过控制姿态推力装置工作，使气囊装置与喷管同轴；通过轴向测距装置测量的距离获得气囊装置在喷管中的轴向位置，并通过推进推力装置将气囊装置调整到与喷管喉部的设定距离位置，进而气囊装置进入喷管喉部，控制驱动装置和供气系统工作，利用气囊实现捕获；

所述方法包括：

首先，通过径向测距装置测量捕获系统在喷管中的径向位置，并通过姿态推力装置将捕获系统调整到与喷管同轴；通过轴向测距装置测量捕获系统在喷管中的轴向位置，并通过推进推力装置将捕获系统调整到与喷管喉部设定距离位置；

其次，驱动装置通过传动机构带动气囊储放机构伸出并越过喷管的喉部；

再次，气瓶通过供气系统对锁紧气囊和缓冲气囊供气，锁紧气囊和缓冲气囊同时膨胀，并挤压喷管的喉部前后扩展段，锁紧喷管。

2.根据权利要求1所述的基于喷管的航天器柔性捕获系统的捕获方法，其特征在于，所述航天器柔性捕获系统还包括对接装置，与气囊装置固定连接，用于与服务航天器对接。