[發(fā)明專利]一種自主加注接口

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310390862.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN103434661A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳曉奎;王星又;袁建平;寧昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B64G1/64
• 分類號(hào): B64G1/64
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加注接口。

背景技術(shù)

隨著各種高新技術(shù)的發(fā)展及新設(shè)備的成功研制，對(duì)于各種類型的運(yùn)載平臺(tái)自主操作能力都提出了新的要求，其中最具代表性的為無人機(jī)與在軌航天器補(bǔ)給的自主化。無人機(jī)由于載荷限制使得飛機(jī)續(xù)航時(shí)間短、飛行范圍有限。加注技術(shù)的出現(xiàn)使這個(gè)固有弱點(diǎn)得到了較大改善，通過補(bǔ)給燃油，可使無人機(jī)遠(yuǎn)距離機(jī)動(dòng)能力得到了較大提高，大大增加其飛行半徑和留空時(shí)間。實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的自主加注對(duì)于提高無人機(jī)的飛行能力具有重要意義。而在軌運(yùn)行航天器受可消耗物質(zhì)裝載量的制約嚴(yán)重，其中流體物質(zhì)包括推進(jìn)劑、制冷劑、電源介質(zhì)，生保氣體等。而航天器研制周期長(zhǎng)耗資區(qū)大，如何實(shí)現(xiàn)資源耗盡航天器的重復(fù)利用，對(duì)于提高航天器的有效利用率具有重大意義。同時(shí)由于空間環(huán)境的特殊性，航天器遠(yuǎn)程在軌操作實(shí)時(shí)性差，信息有延遲，所以實(shí)現(xiàn)操作的自主化十分必要。

現(xiàn)有加注方式主要為人在回路中的空中加注與地面加注，加注過程由人實(shí)時(shí)監(jiān)控與進(jìn)行智能判斷。加注接口為簡(jiǎn)單機(jī)械連接，接口不具備信息生成與反饋能力，與控制中心信息不連通，不能實(shí)現(xiàn)自主化。接口連接時(shí)無穩(wěn)定連接形成，連接穩(wěn)定性低，抗干擾能力弱。對(duì)于人在回路中的空中加注，人在地面時(shí)信息回路長(zhǎng)，信息安全不易保證。同時(shí)由于人為監(jiān)控具有實(shí)時(shí)性要求，不適用于遠(yuǎn)程操控，加注系統(tǒng)應(yīng)用受限。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種加注接口，信息交互方式簡(jiǎn)單，可降低對(duì)接過程中控制精度要求，同時(shí)具有抗擾動(dòng)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)間的流體自主加注。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：包括接收接口與輸出接口；接收接口與接收平臺(tái)相連，輸出接口與輸出平臺(tái)相連；

所述的接收接口包括錐形對(duì)接頭、接收接口控制器、封口及封口開關(guān)，錐形對(duì)接頭一端為開口的錐形外擴(kuò)部，另一端為導(dǎo)管；導(dǎo)管與加注劑存儲(chǔ)裝置相連，接收接口控制器與接收平臺(tái)計(jì)算機(jī)通信并控制封口開關(guān)，驅(qū)動(dòng)封口封閉導(dǎo)管，封存加注劑；

所述的輸出接口包括對(duì)接輔助裝置、輸出接口控制器、內(nèi)層套及內(nèi)層套驅(qū)動(dòng)器，對(duì)接輔助裝置安裝于輸出管頭部?jī)蓚?cè)，頭部經(jīng)過球面處理，內(nèi)置壓力感應(yīng)裝置，將受壓情況轉(zhuǎn)化為信號(hào)并發(fā)送給輸出接口控制器，當(dāng)輸出管頭部?jī)蓚?cè)均受壓時(shí)表明精確對(duì)接，此時(shí)，輸出接口控制器發(fā)出信號(hào)，由內(nèi)層套驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)位于輸出管內(nèi)的中空?qǐng)A柱形的內(nèi)層套伸入接收接口，形成穩(wěn)定連接。

本發(fā)明的有益效果是：該加注接口可應(yīng)用于無人機(jī)空中加油，航天器在軌流體可消耗物質(zhì)加注等流體介質(zhì)的自主加注中。本發(fā)明信息交互方式簡(jiǎn)單，可降低對(duì)接過程中控制精度要求，同時(shí)具有抗擾動(dòng)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)間的流體自主加注。

附圖說明

圖1是接口連接示意圖；

圖2是航天器推進(jìn)劑自主加注信息流示意圖；

圖3是航天器推進(jìn)劑自主加注接口工作流程。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。

本發(fā)明主要涉及一種自主加注接口，發(fā)明目的是通過一種具有一定的自主性，信息交互方式簡(jiǎn)單，可降低對(duì)接過程中控制精度要求，具有較強(qiáng)抗擾動(dòng)能力的加注接口，以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間的流體自主加注。主要原理是利用錐形接收口擴(kuò)大探測(cè)目標(biāo)，降低控制要求，利用兩接口的外形扣合實(shí)現(xiàn)初步固定。由內(nèi)置有壓力感應(yīng)識(shí)別器，端口球面處理的對(duì)接輔助裝置感應(yīng)壓力情況并生成相應(yīng)信號(hào)。非精確對(duì)接時(shí)使輸出桿在沿桿方向力與錐形接口內(nèi)壁的作用下滑動(dòng)，形成精確對(duì)接，內(nèi)層套伸入接收接口實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連接。利用星載計(jì)算機(jī)與輸入輸出接口控制器實(shí)現(xiàn)信息交互。

本發(fā)明包括接收接口與輸出接口兩部分，接收接口與接收平臺(tái)相連，輸出接口與輸出平臺(tái)相連。

接收接口由錐形對(duì)接頭、接收接口控制器、封口及封口開關(guān)組成，與接收平臺(tái)計(jì)算機(jī)信息連通。錐形對(duì)接頭由錐形外擴(kuò)部和與之相連的導(dǎo)管組成。錐形外擴(kuò)設(shè)計(jì)，使初步對(duì)準(zhǔn)中探測(cè)目標(biāo)變大，降低控制要求，內(nèi)壁光滑處理減小摩擦。內(nèi)壁受沿錐形中心線向里的力時(shí)，此力可分解為沿錐形接收口內(nèi)壁指向中心的力與垂直于內(nèi)壁表面的力，重直于內(nèi)壁的力由內(nèi)壁提供的反作用力平衡，沿內(nèi)壁的力可使物體向錐形中心移動(dòng)。接收接口控制器與封口及其開關(guān)，位于導(dǎo)管尾部，與加注劑存儲(chǔ)裝置相連。接收接口控制器與接收平臺(tái)計(jì)算機(jī)及輸出接口控制器信息連通。接收接口控制器可識(shí)別由輸出接口控制器發(fā)出的加注準(zhǔn)備完成信號(hào)，加注終止準(zhǔn)備完成信號(hào)與加注終止信號(hào)，由接收平臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的加注終止信號(hào)并控制封口開關(guān)，同時(shí)可向輸出控制器發(fā)出加注準(zhǔn)備完成信號(hào)，加注終止信號(hào)，加注劑封口關(guān)閉信號(hào)。封口用于封存加注劑，由封口開關(guān)控制。