[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星精密基準桁架結構裝置的精測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510010195.2
• 申請日: 2015-01-08
• 公開（公告）號: CN104567681B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 劉質加;齊衛(wèi)紅
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛(wèi)星有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種衛(wèi)星精密基準桁架結構裝置的精測方法，其特征在于：進行精密測量的衛(wèi)星精密基準桁架結構裝置為29根復合材料桿通過15個接頭組件連接構成，其中，15個接頭組件分別為接頭組件0～接頭組件14；所述29根復合材料桿包括25根短桿和4根長桿，其中：21根短桿構成3個彼此平行的梯形平面結構，依次為第一梯形平面結構、第二梯形平面結構和第三梯形平面結構；在每個所述梯形平面結構中包括7根短桿，其中1根短桿作為梯形的上底邊，2個短桿連接在一起構成所述梯形的下底邊，另外2個短桿分別作為所述梯形的腰邊，上底邊的兩個端點和下底邊的中點分別通過1根短桿連接；第一梯形平面結構和第二梯形平面結構之間通過4根短桿相連，所述4根短桿之間相互平行，且每根短桿的兩端分別與兩個梯形平面結構的頂點相連；第二梯形平面結構與第三梯形平面結構間通過4根長桿相連，所述4根長桿之間相互平行，且每根長桿的兩端分別與兩個梯形平面結構的頂點相連；所述復合材料桿之間通過接頭組件0～接頭組件14連接，其中：接頭組件0、接頭組件6和接頭組件11為三相等分接頭，分別位于三個梯形平面結構的下底邊中點；接頭組件1、接頭組件2、接頭組件5和接頭組件7為立體三相接頭，分別位于第一梯形平面結構的下底邊的兩個端點處和第三梯形平面結構下底邊的兩個端點處；接頭組件10和接頭組件12為第一類立體四相接頭，分別位于第二梯形平面下底邊的兩個端點處；接頭組件3、接頭組件4、接頭組件8和接頭組件9為第二類立體四相接頭，分別位于第一梯形平面結構的上底邊的兩個端點處和第三梯形平面結構上底邊的兩個端點處；接頭組件13和接頭組件14為立體五相接頭，分別位于第二梯形平面結構上底邊的兩個端點處；

對所述衛(wèi)星精密基準桁架結構裝置進行精密測量包括以下步驟：

(1)、選取接頭組件0的中心作為坐標原點o建立機械坐標系，其中，在所述機械坐標系內，設定所述坐標原點o指向接頭組件6的中心的方向為+X方向，設定所述坐標原點o指向接頭組件1的中心的方向為+Y方向，與所述+X方向和+Y方向遵循右手準則的方向為+Z方向；

(2)、將金屬圓柱通過車加工得到精測基座(102)，其具體加工過程如下：

在金屬圓柱的上下底面之間開設貫通沉孔，所述沉孔的上段部分的孔徑和深度分別為r1和h1，所述沉孔的下段部分的孔徑和深度分別為r2和h2，其中，r1>r2，且所述沉孔的上段部分為激光跟蹤儀的T型靶座(105)的銷柱的配合孔；設定所述金屬圓柱的上底面為平面c(1023)；在所述金屬圓柱的側面上車加工出平面a(1021)和平面b(1022)；其中，平面a(1021)與平面c(1023)垂直相交；平面b(1022)與所述平面c(1023)相互平行，且與平面a(1021)垂直相交；

(3)、在接頭組件0上安裝埋件(101)，并在所述埋件上安裝步驟(2)加工得到的精測基座(102)，其中，所述精測基座(102)上的平面c(1023)的法線方向與步驟(1)中設定的X方向平行；

(4)、在步驟(3)固定安裝的精測基座(102)上安裝立方鏡(103)、激光跟蹤儀T型靶座(105)和激光跟蹤儀靶球(106)；

(5)、建立激光跟蹤儀測試坐標系，具體過程如下：

(5a)、所述激光跟蹤儀測試坐標系的坐標原點為o1，利用激光跟蹤儀測量安裝在接頭組件0上的靶球(106)，得到坐標原點o1的位置數(shù)據(jù)；

(5b)、在接頭組件1、2、3、4中選取兩個接頭組件，并在所述選取的接頭組件上安裝埋件和步驟(2)加工得到的精測基座，在所述精測基座上安裝激光跟蹤儀T型靶座和激光跟蹤儀靶球，其中，所述選取的兩個接頭組件和接頭組件0不在同一條直線上；

(5c)、利用激光跟蹤儀測量步驟(5b)安裝的兩個靶球，得到兩個安裝點的位置數(shù)據(jù)，分別確定為點A和點B，其中，設定原點o1指向點A和點B的方向分別為+X1軸方向和+Y1軸方向，與所述+X1軸方向和+Y1軸方向遵循右手準則的方向為+Z1軸方向，由所述原點o1、X1軸、Y1軸和Z1軸構成激光跟蹤儀測試坐標系；

(6)、軸向旋轉接頭組件0上的安裝的精測基座(102)，并利用靶球(106)掃描所述精測基座(102)上的立方鏡(103)的鏡面，直到所述立方鏡的鏡面法向與步驟(5)建立的激光跟蹤儀測試坐標系的方向重合；

(7)、以接頭組件0作為基準點，分別在所述桁架結構裝置的接頭組件1～14上放置靶球作為測試點，利用激光跟蹤儀和立方鏡(103)測量得到所述14個接頭組件上的測試點與所述基準點的相對位置數(shù)據(jù)。