[發(fā)明專(zhuān)利]一種目標(biāo)軌道運(yùn)動(dòng)模擬裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710208893.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107054703A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林楓;魯青;李國(guó)華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B64G7/00
• 分類(lèi)號(hào): B64G7/00
• 代理公司: 北京君恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11466
• 代理人: 黃啟行,張璐

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種目標(biāo)軌道運(yùn)動(dòng)模擬裝置。

背景技術(shù)

隨著空間技術(shù)的日益發(fā)展，對(duì)空間目標(biāo)的識(shí)別是迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。在進(jìn)行空間目標(biāo)雷達(dá)識(shí)別時(shí)，最困難、最關(guān)鍵的技術(shù)就是空間目標(biāo)電磁特征的提取。而要解決這一難題，首先需要對(duì)大量的電磁散射特性數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的研究，掌握不同典型的空間目標(biāo)(例如，衛(wèi)星)之間的電磁特性差異，獲得目標(biāo)散射特性與目標(biāo)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此需要獲取大量的空間目標(biāo)電磁散射數(shù)據(jù)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，獲取空間目標(biāo)的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的方法主要有兩種：1)使用雷達(dá)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量；2)通過(guò)理論建模仿真，并在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)證。然而，通過(guò)使用雷達(dá)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量后得到的數(shù)據(jù)雖然真實(shí)可靠，但是，進(jìn)行空間目標(biāo)的外場(chǎng)寬帶測(cè)量需要投入大量的人力物力，而且還受到雷達(dá)性能和相對(duì)時(shí)空因素的限制，因此很難獲得大量的空間目標(biāo)全姿態(tài)的寬帶回波數(shù)據(jù)，而且測(cè)量結(jié)果中也包含著難以把握的環(huán)境干擾的影響。理論建模仿真雖然可以不受上述影響因素的限制，可以方便地獲取空間目標(biāo)的全姿態(tài)的電磁散射數(shù)據(jù)，但是，空間目標(biāo)(例如，衛(wèi)星)模型的精確性和計(jì)算方法都需要再進(jìn)行驗(yàn)證，因此需要研究空間目標(biāo)的動(dòng)態(tài)模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量來(lái)獲取典型衛(wèi)星的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，為之后的特征提取和目標(biāo)識(shí)別提供數(shù)據(jù)來(lái)源。

綜上可知，由于現(xiàn)有技術(shù)中的上述方法具有如上所述的缺陷，為了模擬真實(shí)的空間目標(biāo)在軌飛行時(shí)的姿態(tài)，需要研究空間目標(biāo)的三維轉(zhuǎn)動(dòng)模型，使空間目標(biāo)的姿態(tài)與空間目標(biāo)飛行時(shí)的姿態(tài)保持一致，從而獲得更加準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種目標(biāo)軌道運(yùn)動(dòng)模擬裝置，從而可以模擬空間目標(biāo)在空間運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，以獲取空間目標(biāo)的電磁散射特性動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種目標(biāo)軌道運(yùn)動(dòng)模擬裝置，該裝置包括：目標(biāo)模型、俯仰橫滾機(jī)構(gòu)、支撐架和一維轉(zhuǎn)臺(tái)；

所述一維轉(zhuǎn)臺(tái)，用于驅(qū)動(dòng)所述目標(biāo)模型發(fā)生預(yù)設(shè)的方位轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述支撐架的底部與一維轉(zhuǎn)臺(tái)連接，所述支撐架的頂部與目標(biāo)模型連接；所述支撐架用于連接目標(biāo)模型和一維轉(zhuǎn)臺(tái)，并支撐所述目標(biāo)模型；

所述俯仰橫滾機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述目標(biāo)模型的內(nèi)部，用于驅(qū)動(dòng)所述目標(biāo)模型產(chǎn)生預(yù)設(shè)的俯仰和橫滾兩個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)。

較佳的，所述目標(biāo)模型包括：模型前段、模型后段和連接輪轂；

所述模型前段和模型后段通過(guò)連接輪轂連接；

所述俯仰橫滾機(jī)構(gòu)通過(guò)連接輪轂與所述目標(biāo)模型連接。

較佳的，俯仰橫滾機(jī)構(gòu)包括：橫滾減速器、橫滾電機(jī)、橫滾框、俯半軸、仰半軸、支撐框、俯仰減速器、俯仰電機(jī)、第一齒輪、第二齒輪和支撐桿；

其中，所述橫滾減速器安裝在橫滾框上，所述橫滾減速器的前端與目標(biāo)模型連接；所述橫滾減速器的后端與橫滾電機(jī)連接；

所述橫滾框的頂部和底部分別通過(guò)俯半軸和仰半軸與俯仰支撐框的頂部和底部連接；

所述俯仰減速器安裝在支撐框上，所述俯仰減速器的前端分別與第一齒輪連接；所述俯仰減速器的后端與俯仰電機(jī)連接；

所述第一齒輪和第二齒輪設(shè)置在所述支撐框的頂部；所述第二齒輪與所述第一齒輪嚙合，并組成一個(gè)齒輪組；

所述支撐桿的頂部與所述支撐框的底部連接，所述支撐桿的底部與所述支撐架連接。

較佳的，所述橫滾電機(jī)中設(shè)置有一個(gè)橫滾碼盤(pán)；

所述橫滾碼盤(pán)，用于獲取橫滾電機(jī)的橫滾信息，并通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的方式輸出所獲取的橫滾信息；還用于將接收到的橫滾指令發(fā)送給所述橫滾電機(jī)；

所述橫滾電機(jī)根據(jù)所述橫滾指令驅(qū)動(dòng)橫滾減速器，以帶動(dòng)目標(biāo)模型產(chǎn)生預(yù)設(shè)的橫滾維度的運(yùn)動(dòng)。

較佳的，所述俯仰電機(jī)中設(shè)置有一個(gè)俯仰碼盤(pán)；

所述俯仰碼盤(pán)，用于獲取俯仰電機(jī)的俯仰信息，并通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的方式輸出所獲取的俯仰信息；還用于將接收到的俯仰指令發(fā)送給所述俯仰電機(jī)；

所述俯仰電機(jī)根據(jù)俯仰指令驅(qū)動(dòng)俯仰減速器，以帶動(dòng)目標(biāo)模型產(chǎn)生預(yù)設(shè)的俯仰維度的運(yùn)動(dòng)。

較佳的，所述橫滾電機(jī)設(shè)置在橫滾框的頂部和底部之間的空間中；

所述俯仰電機(jī)設(shè)置在支撐框的頂部和底部之間的空間中。

較佳的，所述第二齒輪為扇形齒輪；所述俯仰減速器為諧波減速器。

較佳的，所述目標(biāo)模型的中部還開(kāi)設(shè)有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)槽；所述細(xì)長(zhǎng)槽與俯仰橫滾機(jī)構(gòu)中的支撐桿的尺寸大小相對(duì)應(yīng)。

較佳的，所述一維轉(zhuǎn)臺(tái)包括：方位轉(zhuǎn)盤(pán)、連接盤(pán)、方位軸、轉(zhuǎn)盤(pán)軸承、固定方位座、力矩電機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)碼盤(pán)和脈沖板；