隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺及工作模式實現(xiàn)方法
【專利摘要】一種隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺及工作模式實現(xiàn)方法，適用于具有超精超穩(wěn)要求的敏感載荷類航天器，以動靜隔離為手段，將衛(wèi)星劃分為載荷艙和服務艙兩部分，載荷艙通過自身配置的高性能磁懸浮飛輪確保有效載荷達到期望的超精超穩(wěn)控制，服務艙通過安裝在其上的外部執(zhí)行機構(gòu)抵抗環(huán)境干擾并隨動跟蹤載荷艙，使兩艙達到期望的相對位姿；載荷艙和服務艙通過懸浮裝置以非接觸形式連接，可有效隔離服務艙的振動干擾，且隔振效果不受傳感器性能影響；基于所述雙超衛(wèi)星平臺的衛(wèi)星至少具有發(fā)射、超精超穩(wěn)、防碰或機動的工作模式。本雙超衛(wèi)星平臺可應用于高分辨率遙感衛(wèi)星、深空探測天文望遠鏡等攜帶具有高分辨率敏感有效載荷類航天器。
【專利說明】隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺及工作模式實現(xiàn)方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及航天【技術(shù)領域】，更具體的說，涉及一種針對具有超精超穩(wěn)要求的航天器而設計的隨動跟蹤型動靜隔離式衛(wèi)星平臺及其工作模式實現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]大型航天器輕質(zhì)結(jié)構(gòu)柔性大，低頻模態(tài)密集問題日趨明顯，極大約束了控制系統(tǒng)的帶寬設計；飛輪、陀螺、驅(qū)動機構(gòu)等活動部件誘發(fā)的周期性動態(tài)干擾，則是引起載荷振動的主要原因。隨著航天器性能要求的提高，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)大柔性和活動部件振動干擾引起的姿態(tài)控制和顫振抑制問題越來越突出，已經(jīng)成為后續(xù)先進航天器發(fā)展的主要制約因素。
[0003]目前，針對衛(wèi)星撓性附件抖動和活動部件振動干擾主要有被動和主動兩種控制手段。被動隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，且不需額外提供能源及測量裝置，但低頻抑制效果差；主動隔振系統(tǒng)理論上有更好的性能，但控制系統(tǒng)復雜，穩(wěn)定性差，且具有水床效應。同時，基于音圈電機技術(shù)，國外發(fā)展了非接觸式無擾隔振平臺，可解決平臺振動干擾問題，但帶來了航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的復雜性，實際應用困難。目前，不論是傳統(tǒng)的主動被動隔振手段，還是新近的非接觸無擾隔振方法，都是基于平臺主動控制有效載荷的思想，前者隔振效果有限，后者結(jié)構(gòu)、控制復雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適用于具有超精超穩(wěn)要求航天器的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺及其工作模式實現(xiàn)方法，該衛(wèi)星平臺及其工作模式實現(xiàn)方法是基于提出的平臺隨動跟蹤有效載荷的全新思想，以有效載荷為中心，對其進行超精超穩(wěn)控制，而平臺采用粗控模式隨動跟蹤有效載荷，同時以磁浮實現(xiàn)動靜隔離為手段，實現(xiàn)有效載荷對平臺振動和干擾響應的完全隔離，可以應用于甚高精度遙感衛(wèi)星、深空探測天文望遠鏡等攜帶高分辨率敏感有效載荷類航天器，將極大地提高航天器探測性倉泛。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
[0006]一種隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，適用于具有超精超穩(wěn)要求的敏感載荷類航天器，以動靜隔離手段，將衛(wèi)星劃分為載荷艙和服務艙兩部分，載荷艙專注超精超穩(wěn)任務，服務艙用以提供基礎服務，兩艙之間通過懸浮裝置以非接觸形式連接，其振動和干擾不會傳輸至載荷艙，達到有效載荷動中取靜。載荷艙通過自身配置的高性能磁懸浮飛輪使有效載荷達到期望的超精超穩(wěn)控制，服務艙通過安裝在其上的外部執(zhí)行機構(gòu)抵抗環(huán)境干擾并隨動跟蹤載荷艙，使兩艙達到期望的相對位姿，同時通過懸浮裝置的連接約束，實現(xiàn)兩艙分而不離。
[0007]所述載荷艙主要由有效載荷、星敏感器、陀螺、磁懸浮飛輪、有效載荷姿態(tài)控制單元組成，星敏感器、陀螺等傳感器確定有效載荷指向，基于傳感器檢測的指向信息，姿態(tài)控制單元產(chǎn)生動作指令，驅(qū)動磁懸浮飛輪，使有效載荷達到超精超穩(wěn)控制。
[0008]所述服務艙主要由通用的衛(wèi)星模塊組成，包括但不限于驅(qū)動機構(gòu)、推力器、動量輪等各種活動部件、太陽電池陣、可展開式熱輻射器等撓性附件和相對姿態(tài)控制單元。服務艙通過懸浮裝置以非接觸形式連接載荷艙，懸浮裝置檢測載荷艙與服務艙相對位姿信息并傳輸給相對姿態(tài)控制單元，相對姿態(tài)控制單元產(chǎn)生控制指令，驅(qū)動服務艙外部執(zhí)行機構(gòu)，抵抗環(huán)境干擾并隨動跟蹤載荷艙，使兩艙達到期望的相對位姿。
[0009]所述懸浮裝置位于載荷艙和服務艙之間，由一組或多組懸浮機構(gòu)按一定規(guī)則排列組成，每組懸浮機構(gòu)主體由間隙配合的柱桿和套筒組成，每組懸浮機構(gòu)的柱桿和套筒分別固連到上下兩個法蘭板上，懸浮裝置通過上下兩個法蘭板分別與載荷艙和服務艙固連。
[0010]所述懸浮機構(gòu)利用但不限于電磁力或靜電力方式，通過控制電流變化來調(diào)節(jié)柱桿和套筒之間的間隙，防止兩者碰撞。
[0011]所述懸浮機構(gòu)除相互配合的柱桿-套筒和法蘭板外，還集成有位置傳感器，實時測量柱桿和套筒之間的相對位置關系。
[0012]所述懸浮裝置的上下法蘭板之間安裝有多組鎖緊機構(gòu)，用于抵抗惡劣的發(fā)射段力學環(huán)境，鎖緊機構(gòu)在軌可以通過但不限于爆炸螺栓方式解鎖。
[0013]所述懸浮裝置的上下法蘭板之間還安裝有數(shù)對機械嚙合的銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)，用于限制載荷艙和服務艙的相對位置關系。
[0014]所述銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)主要包括導向銷和限位孔支撐兩部分，導向銷與上法蘭板固連，限位孔支撐與下法蘭板固連，限位孔支撐采用彈性阻尼材料，保證導向銷和限位孔支撐的軟接觸和彈性壓緊。
[0015]非接觸連接的載荷艙和服務艙之間的能量和信息傳輸通過但不限于電磁互感或光電轉(zhuǎn)換等無線傳輸方法實現(xiàn)。
[0016]一種采用上述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺的工作模式實現(xiàn)方法，該衛(wèi)星平臺至少具有發(fā)射、超精超穩(wěn)、防碰、機動等多種不同的工作模式。
[0017]發(fā)射模式是指懸浮裝置處于鎖緊機構(gòu)鎖定狀態(tài)，載荷艙和服務艙為一體結(jié)構(gòu)，包括從衛(wèi)星發(fā)射至定軌的整個過程，衛(wèi)星由服務艙外部執(zhí)行機構(gòu)實施軌道機動和姿態(tài)調(diào)整，此時懸浮機構(gòu)處于斷電狀態(tài)。
[0018]超精超穩(wěn)模式是指懸浮裝置的鎖緊機構(gòu)已經(jīng)通過爆炸螺栓解鎖，載荷艙和服務艙為懸浮連接的兩體結(jié)構(gòu)，懸浮機構(gòu)處于斷電狀態(tài)，且懸浮機構(gòu)柱桿和套筒之間的間隙在規(guī)定的閾值范圍內(nèi)。此時，載荷艙通過磁懸浮飛輪實現(xiàn)有效載荷指向，服務艙通過外部執(zhí)行機構(gòu)抵抗環(huán)境干擾并隨動跟蹤載荷艙，使兩艙達到期望的相對位姿，且相對位姿變化不會產(chǎn)生電磁力，服務艙振動及服務艙實施的相對位姿調(diào)整干擾不會傳輸至載荷艙。
[0019]防碰模式是指當懸浮機構(gòu)柱桿和套筒之間的間隙超出規(guī)定閾值范圍時，懸浮機構(gòu)自動通電，產(chǎn)生電磁斥力或引力，防止柱桿和套筒相撞，并和服務艙外部執(zhí)行機構(gòu)共同作用，促使柱桿-套筒間隙恢復至規(guī)定的閾值范圍內(nèi)。此外，若懸浮機構(gòu)自身電磁力和服務艙外部執(zhí)行機構(gòu)共同作用仍不能阻止柱桿和套筒的碰撞趨勢時，懸浮裝置的銷-孔彈性阻尼限位結(jié)構(gòu)會先行軟接觸，可防止懸浮機構(gòu)發(fā)生硬碰撞損壞。
[0020]機動模式是指衛(wèi)星需要實施快速軌道或姿態(tài)機動時，懸浮機構(gòu)調(diào)節(jié)電流方向，產(chǎn)生電磁引力，使柱桿和套筒不斷接近，直至銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)的導向銷進入限位孔并處于軸向軟接觸狀態(tài)。此時，增大懸浮機構(gòu)的電流強度，電磁引力隨之增加，導向銷進一步壓緊彈性限位孔支撐，直至達到規(guī)定的壓緊力，實現(xiàn)載荷艙和服務艙的電磁鎖緊，衛(wèi)星由兩體結(jié)構(gòu)變?yōu)橐惑w結(jié)構(gòu)，便于實施快速軌道或姿態(tài)機動操作。
[0021]本發(fā)明技術(shù)方案，為了避開繁瑣眾多的各類平臺振動干擾問題，從方法上系統(tǒng)解決衛(wèi)星平臺超精超穩(wěn)問題，與目前常用的方法相比，該隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺具有以下幾個特點:1)該衛(wèi)星平臺采用平臺隨動跟蹤有效載荷的全新思想，以有效載荷為中心，對其進行超精超穩(wěn)控制，而平臺采用隨動跟蹤有效載荷的粗控模式；2)該衛(wèi)星平臺以動靜隔離為手段，將衛(wèi)星劃分為載荷艙和服務艙兩部分，載荷艙配置有效載荷、星敏感器和磁懸浮飛輪等，專注超精超穩(wěn)任務；服務艙安裝有太陽帆板、儲箱等活動干擾部件，用以提供基礎服務，兩艙之間通過懸浮裝置以非接觸形式連接，其振動和干擾不會傳輸至載荷艙，達到動中取靜的目的；3)服務艙通過外部執(zhí)行機構(gòu)，抵抗環(huán)境干擾并隨動跟蹤載荷艙，使兩艙達到期望的相對位姿，同時通過懸浮裝置的連接約束，實現(xiàn)兩艙分而不離的效果；4)載荷艙無干擾，動力學模型簡單，且控制帶寬不受帆板等撓性附件約束，控制性能可以得到更大發(fā)揮。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0023]圖1是本發(fā)明所提供的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺的組成示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明中的懸浮裝置組成示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的隨動跟蹤型動靜隔離式衛(wèi)星平臺姿態(tài)控制框圖。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0027]如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的一種隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺由載荷艙1、服務艙2和懸浮裝置3組成。載荷艙I包括但不限于有效載荷14、磁懸浮飛輪13、有效載荷控制單元15和有效載荷傳感器如星敏感器12、陀螺11等相對安靜部件。服務艙2由通用的衛(wèi)星模塊組成，包括但不限于驅(qū)動機構(gòu)23及外部執(zhí)行機構(gòu)如推力器21、動量輪22等各種活動部件，太陽電池陣24等撓性附件和相對姿態(tài)控制單元25。懸浮裝置3主要包括懸浮機構(gòu)32、鎖緊機構(gòu)33、銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)31、上法蘭板34和下法蘭板35等；其中懸浮機構(gòu)32主體由柱桿321和套筒322組成，銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)31主要由錐形導向銷311和彈性限位孔支撐312組成。
[0028]載荷艙I通過自身配置的高性能磁懸浮飛輪13實現(xiàn)期望的有效載荷14指向；月艮務艙2通過安裝在其上的外部執(zhí)行機構(gòu)抵抗環(huán)境干擾并隨動跟蹤載荷艙1，使兩艙達到期望的相對位姿；懸浮裝置3以非接觸形式連接載荷艙I和服務艙2，使服務艙I實施的相對位姿調(diào)整不會對有效載荷14指向產(chǎn)生干擾。
[0029]有效載荷14指向是這樣實現(xiàn)的:根據(jù)星敏感器12、陀螺11等傳感器提供有效載荷14指向，基于此指向信息，有效姿態(tài)控制單元15產(chǎn)生動作指令，驅(qū)動磁懸浮飛輪13，使有效載荷14達到預期的指向。
[0030]服務艙2通過懸浮裝置2以非接觸形式連接載荷艙1，懸浮裝置3檢測載荷艙I與服務艙2的相對位姿信息并傳輸給相對姿態(tài)控制單元25，后者產(chǎn)生控制指令，驅(qū)動服務艙2外部執(zhí)行機構(gòu)，抵抗環(huán)境干擾并跟蹤載荷艙1，使兩艙達到期望的相對位姿。
[0031]懸浮裝置3位于載荷艙I和服務艙2之間，由一組或多組懸浮機構(gòu)32按一定規(guī)則排列組成，每組懸浮機構(gòu)32主體由間隙配合的柱桿321和套筒322組成，柱桿321和套筒322分別與上下法蘭板34和35固連。懸浮裝置3也通過上下法蘭板34和35分別與載荷艙I和服務艙2固連。
[0032]懸浮機構(gòu)32利用但不限于電磁力或靜電力方式，通過控制電流變化來調(diào)節(jié)柱桿321和套筒322之間的間隙，防止兩者碰撞。
[0033]懸浮機構(gòu)32除相互配合的柱桿321和套筒322外，還集成有位置傳感器323，實時測量柱桿321和套筒322之間的相對位置關系。
[0034]懸浮裝置3的上下法蘭板34和35之間安裝有多組鎖緊機構(gòu)33，用于抵抗惡劣的發(fā)射段力學環(huán)境，其在軌可以通過爆炸螺栓解鎖。
[0035]懸浮裝置3的上下法蘭板34和35之間還安裝有數(shù)對機械嚙合的銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)31，用于限制載荷艙I和服務艙2的相對位置關系。
[0036]銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)31主要包括錐形導向銷311和限位孔支撐312兩部分，錐形導向銷311與上法蘭板34固連，限位孔支撐312與下法蘭板35固連，限位孔支撐312采用彈性阻尼材料，保證錐形導向銷311和限位孔支撐312的軟接觸和彈性壓緊。
[0037]本隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺中，非接觸連接的載荷艙I和服務艙2之間的能量和信息傳輸通過但不限于電磁互感41和光電轉(zhuǎn)換42等無線傳輸方法實現(xiàn)。
[0038]如圖3所示，一種隨動跟蹤型動靜隔離式衛(wèi)星平臺姿態(tài)控制系統(tǒng)主要包括有效載荷姿態(tài)控制回路100和兩艙相對位姿控制回路200 ;其中有效載荷姿態(tài)控制回路100包括有效載荷指令101、有效載荷控制單元102、載荷姿態(tài)控制算法103、磁懸浮飛輪104、載荷艙105和星敏感器-陀螺106等模塊；兩艙相對姿態(tài)控制回路200包括相對姿態(tài)操作指令201、相對姿態(tài)控制單元202、相對姿態(tài)控制算法203、外部執(zhí)行機構(gòu)204、服務艙205和相對位置傳感器206等模塊。
[0039]采用本隨動跟蹤型動靜隔離式雙超平臺的衛(wèi)星至少具有發(fā)射、超精超穩(wěn)、防碰、機動等多種不同的工作模式。
[0040]發(fā)射模式是指懸浮裝置3處于鎖緊機構(gòu)33鎖定狀態(tài)，載荷艙I和服務艙2為一體結(jié)構(gòu)，包括從衛(wèi)星發(fā)射至定軌的整個過程，衛(wèi)星由服務艙I外部執(zhí)行機構(gòu)實施軌道機動和姿態(tài)調(diào)整，此時懸浮機構(gòu)32處于斷電狀態(tài)。
[0041]超精超穩(wěn)模式是指懸浮裝置3的鎖緊機構(gòu)33已經(jīng)通過爆炸螺栓解鎖，載荷艙I和服務艙2為懸浮連接的兩體結(jié)構(gòu)，懸浮機構(gòu)32處于斷電狀態(tài)，且其柱桿321和套筒322之間的間隙在規(guī)定的閾值400范圍內(nèi)。此時，載荷艙I通過磁懸浮飛輪13實現(xiàn)有效載荷14指向，服務艙2通過外部執(zhí)行機構(gòu)抵抗環(huán)境干擾并跟蹤載荷艙，使兩艙達到期望的相對位姿，且相對位姿變化不會產(chǎn)生電磁力，服務艙2振動和干擾不會傳輸至載荷艙I。
[0042]防碰模式是指當懸浮機構(gòu)32的柱桿321和套筒322之間的間隙超出規(guī)定閾值400范圍時，其自動通電，產(chǎn)生電磁斥力或引力300，防止柱桿321和套筒322相撞，并和服務艙2外部執(zhí)行機構(gòu)共同作用，促使柱桿321和套筒322間隙恢復至規(guī)定的閾值400范圍內(nèi)。此夕卜，若懸浮機構(gòu)32自身電磁力300和服務艙2外部執(zhí)行機構(gòu)共同作用仍不能阻止柱桿321和套筒322的碰撞趨勢時，懸浮裝置3的銷-孔彈性阻尼限位結(jié)構(gòu)31會先行軟接觸，可防止懸浮機構(gòu)32發(fā)生硬碰撞損壞。
[0043]機動模式是指衛(wèi)星需要實施快速軌道或姿態(tài)機動時，懸浮機構(gòu)32調(diào)節(jié)電流方向，產(chǎn)生電磁引力300，使柱桿321和套筒322不斷接近，直至銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)31的導向銷311進入限位孔312并處于軸向軟接觸狀態(tài)。此時，增大懸浮機構(gòu)32的電流強度，電磁引力300隨之增加，導向銷311進一步壓緊彈性限位孔支撐312，直至達到規(guī)定的壓緊力，實現(xiàn)載荷艙I和服務艙2的電磁鎖緊，衛(wèi)星由兩體結(jié)構(gòu)變?yōu)橐惑w結(jié)構(gòu)，便于實施快速軌道或姿態(tài)機動操作。
[0044]以上是對本發(fā)明具體實施例的說明，但并不用來限定本發(fā)明。任何本領域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的內(nèi)容對本發(fā)明所提出的方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，適用于具有超精超穩(wěn)要求的敏感載荷類航天器，其特征在于，所述衛(wèi)星平臺以動靜隔離為手段，劃分為載荷艙和服務艙兩部分，兩艙之間通過懸浮裝置以非接觸形式連接，所述載荷艙通過自身配置的磁懸浮飛輪使有效載荷達到期望的超精超穩(wěn)控制，所述服務艙通過安裝在其上的外部執(zhí)行機構(gòu)抵抗環(huán)境干擾并隨動跟蹤載荷艙，使兩艙達到期望的相對位姿，同時通過懸浮裝置的連接約束，實現(xiàn)兩艙分而不離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述載荷艙主要由有效載荷、星敏感器、陀螺、磁懸浮飛輪、有效載荷姿態(tài)控制單元組成，所述星敏感器、陀螺用于確定有效載荷指向，基于傳感器指向信息，所述姿態(tài)控制單元產(chǎn)生動作指令，驅(qū)動磁懸浮飛輪，使所述有效載荷達到期望的超精超穩(wěn)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述服務艙主要由通用的衛(wèi)星模塊組成，服務艙通過懸浮裝置以非接觸形式連接載荷艙艙，懸浮裝置檢測載荷艙與服務艙相對位姿信息并傳輸給服務艙的相對姿態(tài)控制單元，相對姿態(tài)控制單元產(chǎn)生控制指令，驅(qū)動服務艙外部執(zhí)行機構(gòu)，抵抗環(huán)境干擾并跟蹤載荷艙，使兩艙達到期望的相對位姿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述懸浮裝置主要由一組或多組懸浮機構(gòu)按一定規(guī)則排列組成，每組懸浮機構(gòu)主體由間隙配合的柱桿和套筒組成，懸浮裝置位于載荷艙和服務艙之間，由一組或多組懸浮機構(gòu)按一定規(guī)則排列組成，每組懸浮機構(gòu)主體由間隙配合的柱桿和套筒組成，每組懸浮機構(gòu)的柱桿和套筒分別固連到上下兩個法蘭板上，懸浮裝置通過上下兩個法蘭板分別與載荷艙和服務艙固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述懸浮裝置的上下法蘭板之間安裝有多組鎖緊機構(gòu)，用于抵抗惡劣的發(fā)射段力學環(huán)境，鎖緊機構(gòu)在軌通過但不限于爆炸螺栓方式解鎖。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述懸浮裝置的上下法蘭板之間安裝有數(shù)對機械嚙合的銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)，用于限制載荷艙和服務艙的相對位置關系。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)主要包括錐形導向銷和限位孔支撐兩部分，導向銷與上法蘭板固連，限位孔支撐與下法蘭板固連，限位孔支撐采用彈性阻尼材料，實現(xiàn)導向銷和限位孔支撐的軟接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述懸浮機構(gòu)利用但不限于電磁力或靜電力方式，通過控制電流變化來調(diào)節(jié)柱桿和套筒之間的間隙，防止兩者碰撞。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺，其特征在于，所述懸浮機構(gòu)除相互配合的柱桿-套筒和法蘭板外，還集成有位置傳感器，實時測量柱桿和套筒之間的相對位置關系。
10.一種如權(quán)利要求1至9中任一所述的隨動跟蹤型動靜隔離式雙超衛(wèi)星平臺的工作模式實現(xiàn)方法，其特征在于，所述工作模式至少包括發(fā)射、超精超穩(wěn)、防碰或機動，其中，所述衛(wèi)星發(fā)射模式是指懸浮裝置處于鎖緊機構(gòu)鎖定狀態(tài)，載荷艙和服務艙為一體結(jié)構(gòu)，包括衛(wèi)星發(fā)射至定軌的整個過程，此時衛(wèi)星由服務艙外部執(zhí)行機構(gòu)實施軌道機動和姿態(tài)調(diào)整，此時懸浮機構(gòu)處于斷電狀態(tài)；所述衛(wèi)星超精超穩(wěn)模式是指懸浮裝置的鎖緊機構(gòu)已經(jīng)通過爆炸螺栓解鎖，載荷艙和服務艙為懸浮連接的兩體結(jié)構(gòu)，此時懸浮機構(gòu)處于斷電狀態(tài)，且懸浮機構(gòu)柱桿和套筒之間的間隙在規(guī)定的閾值范圍內(nèi)；所述衛(wèi)星防碰模式是指當懸浮機構(gòu)柱桿和套筒之間的間隙超出規(guī)定閾值范圍時，懸浮機構(gòu)自動通電，產(chǎn)生電磁斥力或引力，防止柱桿和套筒相撞，并和服務艙外部執(zhí)行機構(gòu)共同作用，促使柱桿-套筒間隙恢復至規(guī)定的閾值范圍內(nèi)，若懸浮機構(gòu)自身電磁力和服務艙外部執(zhí)行機構(gòu)共同作用仍不能阻止柱桿和套筒的碰撞趨勢時，懸浮裝置的銷-孔彈性阻尼限位結(jié)構(gòu)會先行軟接觸，可防止懸浮機構(gòu)硬碰撞損壞；所述衛(wèi)星機動模式是指衛(wèi)星需要實施快速軌道或姿態(tài)機動時，懸浮機構(gòu)調(diào)節(jié)電流方向，產(chǎn)生電磁引力，使柱桿和套筒不斷接近，直至銷-孔式導向限位結(jié)構(gòu)的導向銷進入限位孔并處于軸向軟接觸狀態(tài)，此時，增大懸浮機構(gòu)的電流強度，電磁引力隨之增加，導向銷進一步壓緊彈性限位孔支撐，直至達到規(guī)定的壓緊力，實現(xiàn)載荷艙和服務艙的電磁鎖緊，衛(wèi)星由兩體結(jié)構(gòu)變?yōu)橐惑w結(jié)構(gòu)，便于實施快速軌道或姿態(tài)機動操作。
【文檔編號】B64G1/66GK104129509SQ201410203542
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】張偉, 廖鶴, 袁金如, 趙洪波, 許域菲, 趙艷彬, 裘俊, 鄧成晨 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所