[發明專利]一種小衛星天線綜合試驗測試系統

有效

• 申請號: 201410318685.4
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104155538B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 邸國棟;徐云飛;白照廣;李長俊;陸春玲
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H01Q1/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 安麗

1.一種小衛星天線綜合試驗測試系統，其特征在于包括：天線(1)、衛星轉動機構(2)、精度檢測機構(3)、沖擊響應采集機構(4)、衛星(5)、天線展開機構(6)和試驗控制機構(7)；

天線展開機構(6)與天線(1)均安裝在衛星(5)上，天線展開機構(6)為天線(1)提供展開過程所需的零重力模擬環境；

衛星(5)安裝在衛星轉動機構(2)上，衛星轉動機構(2)帶動衛星(5)轉動，從而在天線(1)進行多維展開過程中，實現衛星(5)空間姿態的設置；

所述衛星轉動機構(2)包括底座(21)、第一支撐框架(22)、控制臺(23)、連接臂(24)、第二支撐框架(25)和轉接段(26)；

底座(21)包括四個支撐腳，第一支撐框架(22)通過底座(21)的四個支撐腳與地面連接，并通過調整底座(21)四個支撐腳的高度實現第一支撐框架(22)與地面夾角的調整；

第二支撐框架(25)通過兩個連接臂(24)與第一支撐框架(22)連接，連接臂(24)與第一支撐框架(22)和第二支撐框架(25)均采用鉸鏈的方式連接；

轉接段(26)為圓環結構，且與第二支撐框架(25)連接，衛星轉動機構(2)通過轉接段(26)實現與衛星(5)的連接；

控制臺(23)通過電纜與第一支撐框架(22)內的第一驅動電機連接，并通過第一驅動電機驅動第二支撐框架(25)在0°～90°范圍內進行翻轉，所述0°時第二支撐框架(25)與第一支撐框架(22)平行，90°時第二支撐框架(25)與第一支撐框架(22)垂直；

控制臺(23)同時通過電纜與第二支撐框架(25)內的第二驅動電機連接，并通過第二驅動電機驅動轉接段(26)繞其軸線進行180°旋轉，從而帶動衛星進行旋轉；

試驗控制機構(7)通過電纜與天線(1)連接并發送火工品起爆信號，控制天線(1)的火工品起爆，從而實現天線解鎖，然后驅動天線(1)進行展開和收攏，并接收天線(1)展開過程的遙測信號；

沖擊響應采集機構(4)通過電纜與衛星(5)上的傳感器連接，用以采集天線(1)的火工品起爆過程中產生的沖擊響應信號，并將采集到的沖擊響應信號轉換為沖擊頻域響應值，用于評估火工品起爆對衛星本體和天線的影響；

精度檢測機構(3)對天線(1)和衛星(5)上的靶標進行光學瞄準，測量小衛星天線綜合試驗試驗開始前和試驗結束后天線(1)的安裝精度和指向精度，對比試驗開始前和試驗結束后天線(1)安裝精度及重復指向精度數據的一致性，評估天線展開試驗結果，所述靶標為基準鏡或者立方鏡。

2.根據權利要求1所述的一種小衛星天線綜合試驗測試系統，其特征在于：所述天線(1)包括天線底板(11)、天線展開機構(12)、支撐臂(13)、第一旋轉關節(14)、第二旋轉關節(15)、反射器組件(16)和鎖緊釋放裝置(17)；

天線(1)通過天線底板(11)與衛星(5)固定連接，天線展開機構(12)和鎖緊釋放裝置(17)均固定連接在天線底板(11)上；

鎖緊釋放裝置(17)包括三個相同的鎖緊釋放機構，分別為第一鎖緊釋放機構、第二鎖緊釋放機構和第三鎖緊釋放機構，每個鎖緊釋放機構均包括火工品和連接桿；

天線展開機構(12)、第一旋轉關節(14)和第二旋轉關節(15)中均安裝有步進電機，用于驅動反射器組件(16)進行轉動；

鎖緊狀態下，天線(1)中第一鎖緊釋放機構中的連接桿通過螺母與第一旋轉關節(14)固定連接，第二鎖緊釋放機構和第三鎖緊釋放機構中的連接桿分別通過螺母與第二旋轉關節(15)固定連接，從而實現天線(1)的鎖緊；

天線(1)展開初始狀態下，試驗控制機構(7)控制天線(1)三個鎖緊釋放機構的火工品起爆，將三個鎖緊釋放機構的連接桿剪斷，從而實現天線(1)的解鎖；天線展開機構(12)驅動支撐臂(13)轉動，第一旋轉關節(14)和第二旋轉關節(15)驅動反射器組件(16)轉動，使得展開初始狀態下，支撐臂(13)、第一旋轉關節(14)、第二旋轉關節(15)和反射器組件(16)組成的連接機構與天線底板(11)垂直；

天線(1)展開后，天線展開機構(12)鎖定，不再轉動，第一旋轉關節(14)和第二旋轉關節(15)驅動反射器組件(16)進行二維轉動，跟蹤地面站傳輸信號。

3.根據權利要求1所述的一種小衛星天線綜合試驗測試系統，其特征在于：所述天線展開機構(6)包括牛頭臂(61)、轉接座(62)、固定導軌(63)、滑軌(64)、連接繩(65)、砝碼(66)；

轉接座(62)通過牛頭臂(61)與衛星(5)固定連接，固定導軌(63)通過軸承與轉接座(62)連接，并繞軸承在180°范圍內旋轉；從而實現天線展開機構(6)與天線的相對位置的調整；

滑軌(64)通過滾輪安裝在固定導軌(63)上，并沿固定導軌(63)滑動；滑軌(64)的兩端各安裝一個滑輪；

連接繩(65)穿過安裝在滑軌(64)兩端的滑輪，一端與天線(1)中的支撐臂(13)連接，另一端與配重砝碼(66)連接；

固定導軌(63)、滑軌(64)、連接繩(65)和砝碼(66)在天線展開全過程中提供零重力模擬環境，當天線(1)中的天線展開機構(12)帶動支撐臂(13)轉動時，固定導軌(63)、滑軌(64)、連接繩(65)和砝碼(66)與支撐臂(13)同步轉動。