[發明專利]一種空間飛行器繞飛接近運動模擬器

有效

• 申請號: 201410491964.0
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104200715A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 楊保華;張篤周;陳維山;石磊;金明河;馬杰;管樂鑫
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G09B9/08
• 分類號: G09B9/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種空間飛行器繞飛接近運動模擬器，其特征在于包括：試驗平臺(1)、目標飛行器運動模擬裝置和追蹤飛行器運動模擬裝置；其中目標飛行器運動模擬裝置由第一三軸機械轉臺(2)實現；追蹤飛行器運動模擬裝置由第二三軸機械轉臺(3)、豎向位置運動模擬機構(4)和水平位置運動模擬機構(5)組成；

目標飛行器運動模擬裝置的第一三軸機械轉臺(2)固定在試驗平臺(1)中部上表面，用于模擬追蹤飛行器在軌對目標飛行器繞飛接近過程中目標飛行器俯仰、偏航和滾動三個姿態軸的絕對姿態運動；追蹤飛行器運動模擬裝置的第二三軸機械轉臺(3)安裝在豎向位置運動模擬機構(4)上端，用于模擬追蹤飛行器在軌對目標飛行器繞飛接近過程中追蹤飛行器俯仰、偏航和滾動三個姿態軸的絕對姿態運動；豎向位置運動模擬機構(4)通過氣浮基座安裝在水平位置運動模擬機構(5)上，用于模擬追蹤飛行器在軌對目標飛行器繞飛接近過程中兩飛行器之間豎向的相對位置運動；水平位置運動模擬機構(5)的一端通過環形軸承安裝在第一三軸機械轉臺(2)的底座上，另一端安裝驅動小車，上表面通過縱向位置運動滑塊安裝豎向位置運動模擬機構的氣浮基座，用于在試驗平臺(1)上模擬追蹤飛行器在軌對目標飛行器繞飛接近過程中兩飛行器之間縱向和橫向的相對位置運動。

2.根據權利要求1所述的一種空間飛行器繞飛接近運動模擬器，其特征在于：所述試驗平臺(1)為一塊承載能力大于5T的寬大平臺，上表面光滑平整無縫隙，與當地大地的水平度小于3″，任意兩點間的平整度小于10um。

3.根據權利要求1所述的一種空間飛行器繞飛接近運動模擬器，其特征在于：所述第一三軸機械轉臺(2)和第二三軸機械轉臺(3)為立式結構。

4.根據權利要求1所述的一種空間飛行器繞飛接近運動模擬器，其特征在于：所述第一三軸機械轉臺(2)包括轉臺底座(2-1)、偏航框架(2-2)、俯仰軸系伺服電機(2-3)、俯仰軸(2-4)、滾動軸系伺服電機(2-5)和滾動軸(2-6)；

第一三軸轉臺的底座(2-1)內安裝有用于驅動偏航框架(2-2)運動的偏航軸系伺服電機和測角元件；偏航框架(2-2)為U形框架，兩耳端各開有用于安裝俯仰軸系軸承、俯仰軸系伺服電機(2-3)和測角元件的安裝孔；俯仰軸(2-4)為一字形軸，軸的兩端安裝于偏航框架(2-2)的安裝孔內，中部開有用于安裝滾動軸系軸承、滾動軸系伺服電機(2-5)和測角元件的安裝孔；滾動軸(2-6)兩端均設計有法蘭盤，用于目標飛行器參試設備和配重砝碼的裝配。

5.根據權利要求1所述的一種空間飛行器繞飛接近運動模擬器，其特征在于：所述豎向位置運動模擬機構(4)包括氣浮基座(4-1)、氣浮板(4-2)、豎向位置運動滑座(4-3)、豎向直線導軌(4-4)、齒條(4-5)、伺服電機(4-6)和直角減速機(4-7)；

氣浮基座(4-1)安裝于水平位置運動模擬機構上；氣浮板(4-2)位于氣浮基座(4-1)底部，下表面布有數個噴氣口，連接外部高壓氣源通過噴氣口向下噴射高壓空氣，在氣浮基座(4-1)和試驗平臺(1)之間形成空氣靜壓膜，以減小摩擦力對氣浮基座(4-1)在試驗平臺(1)上運動的影響；豎向位置運動滑座(4-3)通過豎向直線導軌(4-4)安裝在氣浮基座(4-1)內部，氣浮基座(4-1)通過伺服電機(4-6)和直角減速機(4-7)驅動齒輪嚙合安裝在豎向位置運動滑座上的齒條(4-5)，帶動豎向位置運動滑座(4-3)沿豎向直線導軌(4-4)進行豎向位置運動。

6.根據權利要求5所述的一種空間飛行器繞飛接近運動模擬器，其特征在于：所述第二三軸機械轉臺(3)包括偏航軸系底座(3-1)、偏航框架(3-2)、俯仰軸系伺服電機(3-3)、俯仰軸(3-4)、滾動軸系伺服電機(3-5)和滾動軸(3-6)；

偏航軸系底座(3-1)安裝在豎向位置運動模擬機構(4)的豎向位置運動滑座(4-3)上端，內部安裝有用于驅動偏航框架(3-2)運動的偏航軸系伺服電機和測角元件；偏航框架(3-2)為U形框架，兩耳端各開有用于安裝俯仰軸系軸承、俯仰軸系伺服電機(3-3)和測角元件的安裝孔；俯仰軸(3-4)為一字形軸，軸的兩端安裝于偏航框架(3-2)的安裝孔內，中部開有用于安裝滾動軸系軸承、滾動軸系伺服電機(3-5)和測角元件的安裝孔；滾動軸(3-6)兩端設有法蘭盤，用于追蹤飛行器參試設備和配重砝碼的裝配。