[發(fā)明專利]一種用于空間光學(xué)相機的雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610183681.9
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105650196B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王棟;李林;譚陸洋;孔林;賈學(xué)志
• 申請（專利權(quán)）人: 長光衛(wèi)星技術(shù)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(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)22210
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空間光學(xué)遙感技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于空間光學(xué)相機的雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

衛(wèi)星發(fā)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(chǎn)生的惡劣力學(xué)環(huán)境，這些環(huán)境激勵由衛(wèi)星平臺經(jīng)相機整機支撐結(jié)構(gòu)傳遞到相機結(jié)構(gòu)上，將引起相機結(jié)構(gòu)變形甚至破壞相機結(jié)構(gòu)。空間光學(xué)相機是一種高精密光學(xué)儀器，整機支撐結(jié)構(gòu)作為連接相機與衛(wèi)星平臺的關(guān)鍵組件，其優(yōu)良的性能是空間相機在發(fā)射時不受破壞的重要保證。相機整機支撐結(jié)構(gòu)形式設(shè)計則顯得尤為重要。

與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是中國科學(xué)院長春光學(xué)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(shù)經(jīng)濟學(xué)會出版的“科學(xué)技術(shù)與工程”期刊上提出的空間相機主支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析。該設(shè)計如圖1和2所示，該種運動學(xué)機械安接口的設(shè)計基于雙腳架撓性結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，在這種安裝結(jié)構(gòu)設(shè)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(wèi)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(jié)構(gòu)上，雙腳架撓性安裝結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點是具有較高的剛度，雙腳架結(jié)構(gòu)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(wèi)星的機械接口采用運動學(xué)機械安裝接口，一定程度上有效降低由于安裝、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)熱變形等引起的相機結(jié)構(gòu)變形。這種結(jié)構(gòu)的缺點是：沒有提出減振性能要求，需另外單獨進行減振設(shè)計，不能很好的滿足現(xiàn)代輕型微小光學(xué)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于根據(jù)光學(xué)微小衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)特點，通過對相機整機支撐結(jié)構(gòu)進行柔性減振設(shè)計，有效衰減衛(wèi)星平臺傳遞的惡劣力學(xué)環(huán)境，在提供相機支撐定位的同時，保證相機結(jié)構(gòu)在火箭發(fā)射過程中不受損傷或破壞，并且可以提高衛(wèi)星結(jié)構(gòu)空間利用率的一種用于空間光學(xué)相機的雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種用于空間光學(xué)相機的雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)，包括：

光學(xué)相機、三個雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)以及衛(wèi)星平臺；其中，

光學(xué)相機通過三個雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)與衛(wèi)星平臺連接；

雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)頂端的平行安裝面與光學(xué)相機相連，雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)設(shè)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(huán)節(jié)，第二柔性環(huán)節(jié)和第三柔性環(huán)節(jié)；所述第一柔性環(huán)節(jié)與平行安裝面平行；所述第二柔性環(huán)節(jié)的中部鏤空；所述第三柔性環(huán)節(jié)的中部為非鏤空結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案中，所述第二柔性環(huán)節(jié)的鏤空面積為140～300mm²。

在上述技術(shù)方案中，所述第三柔性環(huán)節(jié)的長度為28～55mm。

在上述技術(shù)方案中，所述雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)的材料為鈦合金材料。

本發(fā)明具有以下的有益效果：

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

本發(fā)明的用于空間光學(xué)相機的雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)中，柔性減振支撐結(jié)構(gòu)采用鈦合金材料，具有很好的力學(xué)性能，通過柔性減振環(huán)節(jié)來有效衰減衛(wèi)星平臺傳遞的惡劣力學(xué)激勵響應(yīng)，在小衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中具有明顯的優(yōu)勢。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。

圖1和圖2分別是已有技術(shù)的空間相機主支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3和圖4分別是本發(fā)明的用于空間光學(xué)相機的雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的用于空間光學(xué)相機的雙腳架柔性減振支撐結(jié)構(gòu)在相機與衛(wèi)星平臺之間連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做以詳細(xì)說明。

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