[发明专利]适用于维修升级卫星的同构式在轨对接装置

说明书

本发明涉及卫星在轨对接装置技术领域内的一种适用于维修升级卫星的同构式在轨对接装置，包括两组同构的对接模块，对接模块包括对接盘、压紧环、锁紧环、电插件公头、电插件母头以及驱动电机；对接盘的内侧面上设有凸台和凹槽，凸台为两组且对称设置，凹槽为两组且对称设置，两组凸台的中轴线与两组凹槽的中轴线相交叉，电插件公头安装于凸台上，电插件母头安装于凹槽内；压紧环紧固于对接盘上，锁紧环转动连接于压紧环和对接盘之间，锁紧环上设置有锁紧齿，驱动电机安装于对接盘的外侧面上，驱动电机与锁紧环驱动连接。本发明通过同构型式，能够简化可维修升级卫星的总体设计，便于可维修升级卫星的在轨重构，在轨功能拓展。

技术领域

本发明涉及可维修升级卫星所使用的在轨对接装置，具体的，涉及一种适用于维修升级卫星的同构式在轨对接装置。

背景技术

随着卫星技术的发展，卫星的寿命要求越来越高。一个大型卫星上通常包含多个分系统及多达几十个单机。每个单机或分系统故障，都可能导致卫星整体功能失效。通过在轨维修升级，替换故障单机，是提升卫星的在轨使用寿命的有效手段，也是未来先进卫星的发展方向。

可维修升级卫星中，各个分系统实现模块化设计，通过标准化的对接装置实现模块在轨对接及分离。在轨对接装置中包含机械接口及电接口，实现卫星模块的机械连接，电源连接及信号传输连接。简单可靠的卫星模块在轨对接装置，是实现可维修升级的新型卫星的基础。

目前，已有的航天器在轨对接装置多种多样，可分为螺纹式、夹紧式、压杆式及卡爪式等，但大部分航天器在轨对接装置都为异构式，即对接装置分为对接端和接受端。对接端和接收端分别安装至航天器模块上，并且对接端和接收端采用不同的构型。一般来说，对接端或接受端中采用了不同的机械接口，以保证对接过程中对接端与接收端的对准及锁紧。例如，发明专利“一种星星在轨对接及锁定装置CNIO4477417A”中，包括引导结构、锁定装置及对接环，引导结构和锁定装置分别安装至服务星上，对接环安装至目标星上。发明专利“小型在轨卫星捕获对接机构CNIO8945531A”采用了异构式的对接装置，并结合电磁铁及齿轮进行捕获锁定。然而，异构式的对接装置，将会增加可维修升级卫星的总体设计难度。例如，未来先进可维修升级卫星可根据任务需求增加额外功能模块，卫星构型也可能实现在轨重构。当采用异构式对接装置时，各个模块之间的对应关系无法改变，如两个安装对接端的模块之间无法对接，同样两个安装接收端的模块之间也无法对接，不利于卫星实现在轨重构，不利于实现功能增加或者功能重组等。因此，采用异构形式的在轨对接装置，将限制未来可维修升级卫星的设计自由度。

因此，能够满足未来新型卫星在轨维修、升级及重构需求，并且具有高可靠性、结构简单、重量轻的卫星模块在轨对接装置，对于我国新型可维修升级卫星实现至关重要，是我国现阶段必须解决的问题。我国现阶段已公开的发明中，应用于不同航天器在轨对接的装置均为异构式对接装置。本发明针对现有异构式对接技术的不足，发明了一种可用于可在轨维修升级卫星，实现卫星模块在轨对接的同构型式在轨对接装置。本发明与已有发明相比显著差别是本发明为同构型式，即对接面两端对接装置采用完全相同构型设计。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于维修升级卫星的同构式在轨对接装置。

根据本发明提供的一种适用于维修升级卫星的同构式在轨对接装置，包括两组同构的对接模块，所述对接模块包括对接盘、压紧环、锁紧环、电插件公头、电插件母头以及驱动电机；

所述对接盘的内侧面设有凸台和凹槽，所述凸台为两组且对称设置，所述凹槽为两组且对称设置，两组所述凸台的中轴线与两组所述凹槽的中轴线相交叉，所述电插件公头安装于所述凸台上，所述电插件母头安装于所述凹槽内；

所述压紧环紧固于所述对接盘上，所述锁紧环转动连接于所述压紧环和所述对接盘之间，所述锁紧环上设置有锁紧齿，所述驱动电机安装于所述对接盘上，所述驱动电机与所述锁紧环驱动连接；