[发明专利]一种轻量化大承载地外行星探测指向机构

说明书

本发明涉及行星探测技术领域，公开了一种轻量化大承载地外行星探测指向机构，包括支撑座、展开组件、偏航组件、俯仰组件、臂杆、载荷支架、热防护组件和电缆防护组件；所述支撑座上设置展开组件，所述展开组件连接偏航组件；所述偏航组件连接臂杆的一端，所述臂杆的另一端设置俯仰组件；所述俯仰组件上设置用于放置载荷的载荷支架，所述载荷支架上还设置对载荷进行防护的热防护组件；所述电缆防护组件对电缆进行防护，电缆依次连接热防护组件、俯仰组件、偏航组件和展开组件后，由所述支撑座穿出；所述展开组件、偏航组件和俯仰组件带动载荷支架和载荷实现展开、偏航和俯仰转动。本发明适用于地外行星表面星球车使用，为有效载荷提供精确指向。

技术领域

本发明涉及行星探测技术领域，更具体的说，特别涉及一种轻量化大承载地外行星探测指向机构。

背景技术

我国现有月球车指向机构，通过三轴转动，实现有效载荷初始状态建立、俯仰偏航扫视，以满足月面导航、科学探索的探测需要。

由于月球重力仅为地球表面的1/6，指向机构转动过程中的重力矩负载较小；月壤松软，颠簸载荷较小；月面不存在大气，因此不存在沙尘暴等天气现象，除转动部分外，未采取专门的多余物防护措施。月球的一天约等于地球的一个月，月昼时间较长，可以付出较多的时间代价来实现有效载荷的回温，载荷热防护措施较少。

但以火星环境为例，火星重力约为地球重力的1/3，表面多为硬质地面，颠簸明显；火面存在周期性的沙尘天气，沙砾飞溅；火星的一天约等于地球的一天。月球车指向机构负载较小、防护措施有限，对火星等地外行星的大重力、极端高低温快速交变、沙尘、颠簸环境的适应能力不足。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种轻量化大承载地外行星探测指向机构，适用于地外行星表面星球车使用，为有效载荷提供精确指向。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种轻量化大承载地外行星探测指向机构，包括支撑座、展开组件、偏航组件、俯仰组件、臂杆、载荷支架、热防护组件和电缆防护组件；

所述支撑座上设置展开组件，所述展开组件连接偏航组件；所述偏航组件连接臂杆的一端，所述臂杆的另一端设置俯仰组件；所述俯仰组件上设置载荷支架，所述载荷支架上设置载荷；所述载荷支架上还设置热防护组件，用于对载荷进行防护；所述电缆防护组件对电缆进行防护，所述电缆依次连接所述热防护组件、俯仰组件、偏航组件和展开组件后，由所述支撑座穿出；所述展开组件、偏航组件和俯仰组件带动所述载荷支架和载荷实现展开、偏航和俯仰转动。

进一步的，所述指向机构的整体构型呈T字型分布，所述展开组件带动载荷实现由平行于支撑座的收拢状态，转动至垂直于支撑座的直立状态；所述偏航组件和俯仰组件分别带动载荷实现-180°～180°的偏航转动、及-80°～90°的俯仰转动。

进一步的，所述指向机构还包括压紧释放组件，所述压紧释放组件采用三组，并分别设置在所述载荷支架的两侧、及所述偏航组件的一侧。

进一步的，所述展开组件包括展开支架、设置在所述展开支架的展开驱动模块和展开辅助轴系，所述展开支架设置在所述支撑座上，所述展开驱动模块连接所述展开辅助轴系；所述俯仰组件包括俯仰驱动模块、与所述俯仰驱动模块连接的俯仰支架和俯仰辅助轴系，所述俯仰支架与所述臂杆的另一端连接，所述俯仰驱动模块连接所述载荷支架。

进一步的，所述偏航组件包括偏航支架、设置在所述偏航支架上的偏航驱动模块、及与所述偏航驱动模块连接的转接板，其中偏航支架与展开驱动模块连接；所述转接板连接臂杆的一端，并对偏航驱动模块进行环形遮挡。