[發明專利]一種用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構

有效

• 申請號: 201610183681.9
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105650196B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 王棟;李林;譚陸洋;孔林;賈學志
• 申請（專利權）人: 長光衛星技術有限公司
• 主分類號: F16F15/04
• 分類號: F16F15/04;F16M11/00;G03B17/56
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙)22210
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明屬于空間光學遙感技術領域，特別是涉及一種用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構。

背景技術

衛星發射時，受到火箭的脈動推力、噴氣噪聲以及紊流邊界層噪聲等綜合產生的惡劣力學環境，這些環境激勵由衛星平臺經相機整機支撐結構傳遞到相機結構上，將引起相機結構變形甚至破壞相機結構。空間光學相機是一種高精密光學儀器，整機支撐結構作為連接相機與衛星平臺的關鍵組件，其優良的性能是空間相機在發射時不受破壞的重要保證。相機整機支撐結構形式設計則顯得尤為重要。

與本發明最為接近的已有技術是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所的薛闖和顏昌翔于2011年在中國技術經濟學會出版的“科學技術與工程”期刊上提出的空間相機主支撐結構設計與分析。該設計如圖1和2所示，該種運動學機械安接口的設計基于雙腳架撓性結構設計原理，在這種安裝結構設計中，相機本體通過三個雙腳架組件垂直安裝面1固定到衛星本體上，雙腳架的撓性裝置3、撓性裝置4、撓性裝置5各等效于一個雙臂鉸鏈或十字形撓性裝置，可以避免力矩耦合到相機結構上，雙腳架撓性安裝結構的另一個優點是具有較高的剛度，雙腳架結構兩個支腿于頂部匯合處2具有一定距離，形成；這種相機與衛星的機械接口采用運動學機械安裝接口，一定程度上有效降低由于安裝、衛星結構熱變形等引起的相機結構變形。這種結構的缺點是：沒有提出減振性能要求，需另外單獨進行減振設計，不能很好的滿足現代輕型微小光學衛星結構設計要求。

發明內容

為了克服已有技術存在的缺陷，本發明的目的在于根據光學微小衛星的結構特點，通過對相機整機支撐結構進行柔性減振設計，有效衰減衛星平臺傳遞的惡劣力學環境，在提供相機支撐定位的同時，保證相機結構在火箭發射過程中不受損傷或破壞，并且可以提高衛星結構空間利用率的一種用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

一種用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構，包括：

光學相機、三個雙腳架柔性減振支撐結構以及衛星平臺；其中，

光學相機通過三個雙腳架柔性減振支撐結構與衛星平臺連接；

雙腳架柔性減振支撐結構頂端的平行安裝面與光學相機相連，雙腳架柔性減振支撐結構設有兩個支腿，該兩個支腿在頂端的相交處匯合；

每個支腿由上至下依次包括：第一柔性環節，第二柔性環節和第三柔性環節；所述第一柔性環節與平行安裝面平行；所述第二柔性環節的中部鏤空；所述第三柔性環節的中部為非鏤空結構。

在上述技術方案中，所述第二柔性環節的鏤空面積為140～300mm²。

在上述技術方案中，所述第三柔性環節的長度為28～55mm。

在上述技術方案中，所述雙腳架柔性減振支撐結構的材料為鈦合金材料。

本發明具有以下的有益效果：

本發明的用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構，為光學小衛星的衛星平臺與光學相機提供柔性減振支撐，能夠同時具有支撐光學相機，以及確定相機在衛星平臺上的位置的作用。

本發明的用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構中，柔性減振支撐結構采用鈦合金材料，具有很好的力學性能，通過柔性減振環節來有效衰減衛星平臺傳遞的惡劣力學激勵響應，在小衛星結構設計當中具有明顯的優勢。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1和圖2分別是已有技術的空間相機主支撐結構的結構示意圖。

圖3和圖4分別是本發明的用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構的結構示意圖。

圖5是本發明的用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構在相機與衛星平臺之間連接的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做以詳細說明。

如圖3-5所示，一種用于空間光學相機的雙腳架柔性減振支撐結構，包括：光學相機10、雙腳架柔性減振支撐結構20、衛星平臺30。光學相機10通過三個雙腳架柔性減振支撐結構20與衛星平臺30連接；雙腳架柔性減振支撐結構20頂端平行安裝面11與光學相機10相連，兩個支腿在頂端匯合相交處12沒有距離，設計了一定的圓角；第一柔性環節13與現有技術柔性環節3方向垂直，第二柔性環節14中部鏤空截面較現有技術柔性環節4截面大，為140～300mm²；現有技術的柔性環節5是直梁結構，本發明同位置第三柔性環節15采用非鏤空結構形式，且距離較長，為28～55mm。