小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)，包括工作臺(tái)、線性導(dǎo)軌、滑塊、基座、支架、安裝盤(pán)和待測(cè)試對(duì)接裝置，所述基座和線性導(dǎo)軌設(shè)置在所述工作臺(tái)上，所述滑塊安裝在所述線性導(dǎo)軌上，所述支架安裝在所述基座上，所述安裝盤(pán)設(shè)置在所述支架上，所述待測(cè)試對(duì)接裝置安裝在所述安裝盤(pán)上，所述基座有2個(gè)，一個(gè)安裝在所述工作臺(tái)上，一個(gè)安裝在所述滑塊上，所述工作臺(tái)與外界總控電腦連接，其特點(diǎn)是待測(cè)對(duì)接裝置的高度、角度、相位均可調(diào)，大大提高了試驗(yàn)的可操作性。
【專利說(shuō)明】小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)試高級(jí)對(duì)接功能的小型航天器對(duì)接裝置的地面試驗(yàn)
T D ο
【背景技術(shù)】
[0002]航天器空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)具有特別重要的意義。在過(guò)去和現(xiàn)在的人類(lèi)的空間活動(dòng)中飛行器空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)都發(fā)揮了重大作用，并將繼續(xù)在人類(lèi)的空間活動(dòng)中將發(fā)揮更大的作用。鑒于空間活動(dòng)成本都十分昂貴和航天飛行任務(wù)具有特殊重要性，迫使空間對(duì)接活動(dòng)必須可靠，因此對(duì)接機(jī)構(gòu)的可靠性要求非常高。相比較而言，空間飛行器(包括對(duì)接機(jī)構(gòu))的質(zhì)量較輕，體積較小，結(jié)構(gòu)略顯單薄。為了保證高可靠性，地面試驗(yàn)、檢驗(yàn)和驗(yàn)收的作用顯得非常重要。
[0003]通常把交會(huì)對(duì)接分為四個(gè)主要階段:地面導(dǎo)引段、遠(yuǎn)距離接近段、近距離接近段、?？亢蛯?duì)接段(最后逼近段)。經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，地面導(dǎo)引段技術(shù)已經(jīng)成熟，國(guó)內(nèi)外交會(huì)對(duì)接仿真試驗(yàn)大多數(shù)集中在?？繉?duì)接段。目前此類(lèi)研究主要集中在美國(guó)、俄羅斯、日本、加拿大等國(guó)。美國(guó)和俄羅斯已經(jīng)建立了測(cè)試對(duì)接過(guò)程和對(duì)接裝置性能的對(duì)接綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，日本和加拿大也建立了用于衛(wèi)星研究的半物理仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)。然而，當(dāng)前的地面試驗(yàn)平臺(tái)的測(cè)試目標(biāo)基本都是大型航天器，很難應(yīng)用到小型航天的對(duì)接測(cè)試上來(lái)。而且，通用對(duì)接裝置的測(cè)試工作主要針對(duì)系統(tǒng)的機(jī)械對(duì)接和電氣連接,并沒(méi)有涉及對(duì)自主對(duì)接等高級(jí)功能的測(cè)試鑒于未來(lái)航天器小型化、多功能化的發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)制造一種可以測(cè)試高級(jí)對(duì)接功能的小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)尤為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以測(cè)試高級(jí)對(duì)接功能的小型航天器對(duì)接裝置的地面試驗(yàn)平臺(tái)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:本實(shí)用新型小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)，包括工作臺(tái)、線性導(dǎo)軌、滑塊、基座、支架、安裝盤(pán)和待測(cè)試對(duì)接裝置，所述基座和線性導(dǎo)軌設(shè)置在所述工作臺(tái)上，所述滑塊安裝在所述線性導(dǎo)軌上，所述支架安裝在所述基座上，所述安裝盤(pán)設(shè)置在所述支架上，所述待測(cè)試對(duì)接裝置安裝在所述安裝盤(pán)上，所述基座有2個(gè)，一個(gè)安裝在所述工作臺(tái)上，一個(gè)安裝在所述滑塊上，所述工作臺(tái)與外界總控電腦連接。
[0006]更進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)上均勻分布著貫穿上下表面的用于所述基座和線性導(dǎo)軌定位和固定的安裝孔。
[0007]更進(jìn)一步的，所述基座和安裝盤(pán)可在360度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0008]更進(jìn)一步的，所述支架設(shè)置有用于固定和調(diào)節(jié)安裝盤(pán)高度的豎直凹槽。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案所提供的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)待測(cè)對(duì)接裝置的高度、角度、相位均可調(diào)，大大提高試驗(yàn)的可操作性，并可以測(cè)試自主對(duì)接等高級(jí)功能；用線性導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)塊(滑塊)的組合來(lái)模擬主動(dòng)航天器，并通過(guò)兩種不同的驅(qū)動(dòng)方式模擬不同的工況，使測(cè)試環(huán)境出更貼近真實(shí)環(huán)境，提高了試驗(yàn)的可信度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1:本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)(含待測(cè)試對(duì)接裝置)示意圖。
[0011]圖2:本實(shí)用新型的線性導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)塊示意圖。
[0012]圖3:本實(shí)用新型的待測(cè)物支架(含待測(cè)對(duì)接裝置)示意圖。
[0013]圖4:本實(shí)用新型試驗(yàn)效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】中所給的附圖，本實(shí)用新型小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)，包括工作臺(tái)(I)、線性導(dǎo)軌(2)、滑塊(3)、基座(4)、支架(5)、安裝盤(pán)(6)和待測(cè)試對(duì)接裝置
(7)，所述基座⑷和線性導(dǎo)軌(2)設(shè)置在所述工作臺(tái)⑴上，所述滑塊(3)安裝在所述線性導(dǎo)軌(2)上，所述支架(5)安裝在所述基座(4)上，所述安裝盤(pán)(6)設(shè)置在所述支架(5)上，所述待測(cè)試對(duì)接裝置(7)安裝在所述安裝盤(pán)(6)上，所述基座(4)有2個(gè)，一個(gè)安裝在所述工作臺(tái)(I)上，一個(gè)安裝在所述滑塊(3)上，，所述工作臺(tái)(I)與外界總控電腦連接，所述工作臺(tái)(I)上均勻分布著貫穿上下表面的用于所述基座(4)和線性導(dǎo)軌(2)定位和固定的安裝孔，所述基座(4)和安裝盤(pán)(6)可在360度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所述支架(5)設(shè)置有用于固定和調(diào)節(jié)安裝盤(pán)高度的豎直凹槽。
[0016]一般來(lái)說(shuō)，對(duì)接裝置測(cè)試的主要內(nèi)容為對(duì)接裝置的機(jī)械以及電氣性能，詳細(xì)的測(cè)試內(nèi)容可按照單機(jī)測(cè)試、對(duì)接測(cè)試以及分離測(cè)試三部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0017]單機(jī)測(cè)試的具體測(cè)試內(nèi)容是:1.鎖緊機(jī)構(gòu)的測(cè)試，包括電機(jī)和傳動(dòng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)等；2.傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)測(cè)試。
[0018]對(duì)接測(cè)試的具體測(cè)試內(nèi)容是:1.機(jī)構(gòu)性能測(cè)試:包括錐孔對(duì)準(zhǔn)與導(dǎo)向性能；機(jī)構(gòu)的鎖緊功能；承載能力測(cè)試；傳感器、控制系統(tǒng)的工作能力測(cè)試；執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)性能測(cè)試；2.電氣性能測(cè)試:包括電流電壓是否正常；信號(hào)是否正常以及能否進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0019]分離測(cè)試的具體測(cè)試內(nèi)容是:1.錐孔機(jī)構(gòu)的分離性能；2.機(jī)構(gòu)的解鎖功能；3.傳感器、控制系統(tǒng)的工作能力測(cè)試；4.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)性能測(cè)試。
[0020]根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)的單機(jī)測(cè)試、對(duì)接測(cè)試以及分離測(cè)試的內(nèi)容，三種測(cè)試模式下的主要測(cè)試流程如下:單機(jī)測(cè)試的流程和方法是:1.在不安裝電機(jī)的情況下，手動(dòng)測(cè)試機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)和干涉，檢查系統(tǒng)的安裝和裝配狀況；2.完整裝配情況下，將兩對(duì)接裝置安裝至試驗(yàn)臺(tái)安裝盤(pán)(6)上，分別進(jìn)行單機(jī)通電，測(cè)試電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)以及鎖緊功能，保證單機(jī)具備正常工作能力。對(duì)接測(cè)試的流程和方法是:1.調(diào)整可旋轉(zhuǎn)的基座(4)的角度和支架
(5)的高度，校準(zhǔn)兩對(duì)接裝置在安裝臺(tái)上的相對(duì)位置，保證雙方中心軸重合，再調(diào)整安裝盤(pán)(6)的相位，使錐與孔相對(duì)位置處于容許位置誤差范圍之內(nèi)；2.通過(guò)線性導(dǎo)軌(2)和滑塊(3)使兩對(duì)接裝置接近至實(shí)驗(yàn)測(cè)試距離；3.兩對(duì)接裝置緊密對(duì)接后進(jìn)行自動(dòng)鎖緊測(cè)試，此過(guò)程中重點(diǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)的鎖緊功能、傳感器和控制系統(tǒng)的工作能力以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的響應(yīng)能力；4.完成對(duì)接和鎖緊后測(cè)試電氣性能，包括線路的接通情況、電能傳輸和數(shù)據(jù)通信的能力以及相關(guān)性能指標(biāo)的測(cè)試；5.在電氣系統(tǒng)正常工作的情況下，利用相關(guān)工具進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)接承載能力測(cè)試。分離測(cè)試的流程和方法是:1.中斷兩對(duì)接裝置之間的電能及數(shù)據(jù)連接；2.進(jìn)行自動(dòng)解鎖操作，測(cè)試機(jī)械系統(tǒng)、傳感器、控制系統(tǒng)的工作能力和電機(jī)的響應(yīng)性能；3.控制滑塊(3)沿著線性導(dǎo)軌(2)反向移動(dòng)，使兩對(duì)接裝置分離。
【權(quán)利要求】
1.一種小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)，其特征是:包括工作臺(tái)、線性導(dǎo)軌、滑塊、基座、支架、安裝盤(pán)和待測(cè)試對(duì)接裝置，所述基座和線性導(dǎo)軌設(shè)置在所述工作臺(tái)上，所述滑塊安裝在所述線性導(dǎo)軌上，所述支架安裝在所述基座上，所述安裝盤(pán)設(shè)置在所述支架上，所述待測(cè)試對(duì)接裝置安裝在所述安裝盤(pán)上，所述基座有2個(gè)，一個(gè)安裝在所述工作臺(tái)上，一個(gè)安裝在所述滑塊上，所述工作臺(tái)與外界總控電腦連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)，其特征是:所述工作臺(tái)上均勻分布著貫穿上下表面的用于所述基座和線性導(dǎo)軌定位和固定的安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)，其特征是:所述基座和安裝盤(pán)可在360度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型航天器對(duì)接裝置地面試驗(yàn)平臺(tái)，其特征是:所述支架設(shè)置有用于固定和調(diào)節(jié)安裝盤(pán)高度的豎直凹槽。
【文檔編號(hào)】B64G99/00GK203806153SQ201420141484
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】李曙光, 袁建平, 胡昊天, 任仲靖 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)