[發明專利]用于空間探測器上全景相機和轉臺相連接的接口板結構

在審

• 申請號: 201510869426.5
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN105425513A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 駱海濤;周維佳;劉玉旺;王洪君;冷雨泉
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G03B17/56
• 分類號: G03B17/56
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

技術領域

本發明屬于空間探測器上的全景相機和可自由運動的轉臺相連接技術領域，具體地說是一種用于空間探測器上全景相機和轉臺相連接的接口板結構。

背景技術

全景相機和轉臺作為一套獨立的空間有效載荷，主要安裝于不同類型和不同應用背景的空間探測器上，例如月球探測器、火星探測器以及深空探測器等等。而相機接口板作為這兩部分的主要連接部件，它起到承載、支撐和減振的作用，并且還要滿足相應的接口功能和特殊需求，確保探測任務的順利實施。而由于火箭在發射、飛行和在軌期間將會產生劇烈的沖擊振動、熱真空和熱輻射，相機板的剛度強度、抗熱性和抗振性將會對相機的自身性能產生重要的影響，嚴重情況下會導致相機失效。

在探測器飛向星球或朝向更遠的外太空飛行過程中，空間的非結構化環境，例如：劇烈振動、深冷、高溫、真空和太陽輻射等要素都會對探測器本體及其上面的有效載荷造成威脅。因此，為了實現全景相機轉臺這一有效載荷在發射階段的可靠鎖緊以及在軌展開狀態下能夠順利實現全景觀察并不會與自身其他部件發生干涉，需要對其結構樣式和外部接口進行合理設計。為了進一步減輕結構的重量，增強其抗振和抗熱性能，需要對相機板材料的選用，材料的分布，各部位的幾何尺寸等都需要進行合理的優化設計。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種用于空間探測器上全景相機和轉臺相連接的接口板結構。該接口板結構質量輕、剛度高，具有隔熱絕緣性能，能適應于對全景相機和轉臺組件的連接，并且其上面有棱鏡接口，可以對整個設備進行標定和定位。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于空間探測器上全景相機和轉臺相連接的接口板結構，包括接口板本體、中間法蘭埋件及棱鏡座埋件，其中接口板本體的中間部分設有中間法蘭埋件，所述中間法蘭埋件用于與轉臺相連接，所述接口板本體的頂部設有棱鏡座埋件，所述棱鏡座埋件用于與棱鏡相連接，所述接口板本體的兩側可分別安裝一個全景相機。

所述接口板本體包括轉臺連接座及兩個側翼，其中兩個側翼對稱設置于轉臺連接座的兩側，所述轉臺連接座上設有法蘭穿過孔及分布于該法蘭穿過孔周圍的多個法蘭安裝孔，所述側翼上設有相機穿過孔及分布于該相機穿過孔周圍的多個相機安裝孔，所述接口板本體的頂部設有多個棱鏡座埋件安裝孔。

各相機安裝孔內均設有襯套埋件，所述襯套埋件的截面為中間通透的“工”字型。

兩個所述側翼與所述轉臺連接座之間均通過斜面過渡連接，所述側翼與斜面上均設有多個減重孔。兩個所述側翼向內側傾斜。各側翼的兩側均設有與所述轉臺連接座連接的斜拉筋。

所述接口板本體采用碳纖維鋪層模壓而成，并且所述接口板本體的外表面采用碳布包邊。

所述中間法蘭埋件的兩端分別為接口板本體連接端和轉臺連接端，其中接口板本體連接端上沿周向設有多個分別與所述法蘭安裝孔相對應的接口板連接通孔，所述轉臺連接端插設于所述轉臺連接座上的法蘭穿過孔內，所述轉臺連接端的端面上沿周向設有多個轉臺安裝孔，所述轉臺連接端上還對稱設有用于連接火工品的兩個螺紋孔。

所述轉臺連接端為階梯軸，所述轉臺連接座上的法蘭穿過孔為與所述階梯軸配合的階梯孔，所述轉臺連接端與所述轉臺連接座上的法蘭穿過孔通過粘接方式連接。

所述棱鏡座埋件為方形結構，該方形結構的一側為與所述接口板本體接觸的平面，另一側四角設有凸起，各凸起上均設有棱鏡安裝孔。

本發明的優點及有益效果是：

1.本發明的幾何構型一方面可以適應于全景相機和轉臺之間的安全可靠銜接，節省空間、結構緊湊。另一方面整體結構的抗力學和抗熱學性能優良，能夠有效減少對全景相機空間有效載荷的振動加速度和熱量的傳遞。

2.本發明采用碳纖維鋪層優化工藝一體模壓成型而成，質量輕且剛度性能好。通過螺栓連接將中間法蘭埋件緊緊地安裝在纖維主結構上，顯著提升整個結構的連接強度和整體剛性。

3.本發明設計有專用棱鏡安裝座，用于整個設備對自身作業狀態的標定和校正，中間法蘭埋件上設計有固定用螺紋孔，用于相機板和全景相機結構組件整體與轉臺之間進行鎖緊和固定。

4.本發明主要用于空間探測器上的全景相機和可自由運動的轉臺相銜接，起到結構過渡和發射承載的功能，從而實現對星球表面或深空進行多角度和全方位觀察的功能。

附圖說明

圖1為本發明的爆炸視圖；

圖2為本發明等軸測視圖；

圖3為本發明的主視圖；

圖4為本發明的側視圖；

圖5為本發明的后視圖；