[發明專利]一種空間運動電纜走向設計方法

有效

• 申請號: 201711023300.1
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107766667B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 彭真;王晰;郭琳;姚春圖
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/16
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

本發明提供了一種空間運動電纜走向設計方法，包括：確定電纜空間運動部分的起始點、終點；確定運動部件的初始狀態及沿三維坐標系各方向運動的極限狀態；模擬設備內運動部件初始狀態，初步選取電纜路徑上的固定點；采用螺旋式纏繞的方法沿固定點進行布線，確定每相鄰兩點之間的電纜約束；模擬設備內運動部件沿三維坐標系各方向運動的極限狀態，采用螺旋式纏繞的方法沿確定的固定點進行布線，確定各段電纜約束；綜合前述步驟確定的電纜約束，得到各段電纜約束包絡；按照各段電纜約束包絡分別在初始轉態和極限狀態進行布線，直到電纜之間和電纜與周邊結構之間不存在干涉。該方法快速解決了空間運動電纜固定、磨損及疲勞問題。

技術領域

本發明設計一種空間運動電纜走向設計方法，應用于衛星布局、總裝設計，屬于電纜網走向設計技術領域。

背景技術

衛星總體設計時會遇到一些衛星包含有大型轉動天線，衛星通過天線對目標進行跟蹤定位，其天線及部分電子設備需要在空間進行大角度運動，根據衛星構型布局需求，相關分系統的設備及連接電纜也將進行空間運動，一般而言星上運動電纜包括低頻電纜與射頻電纜。

低頻電纜根據設備布局及功能需求，包括設備供電電纜，設備信號電纜，加熱器引線，接地線等。

射頻電纜由于運動需要，其空間轉動部分采用軟電纜，空間運動的射頻電纜，其走向及固定應當盡量減小對其電性能的影響，確保系統性能。

電纜走向工作是整星系統設計，涉及不同分系統間的供電、信號聯系，針對局部特殊機構需求通常具有針對性設計。

空間運動電纜的走向設計需要滿足以下約束條件：

(1)、在規定的空間內，滿足布局需求。電纜在空間運動過程中不與其他組件發生干涉，衛星在起飛振動過程中不能與其他物體產生摩擦，以免造成電纜及物體的損壞；

(2)、可隨轉動部件(如天線)合理的進行轉動，不影響轉動部件的驅動性能。運動電纜的任何部位不能有拉緊吃力的現象，避免造成對運動部件的運動阻礙和限制；

(3)、運動電纜自身具有足夠韌性，不對電纜自身造成吃力損傷等，電纜的走向設計保證電纜的松弛度，避免損傷電纜；

(4)、滿足空間環境的要求，應當兼顧對空間環境的防護，盡可能減少環境對電纜的影響。

空間運動電纜的固定需要滿足以下約束條件：

1)、固定位置選擇合理，不影響其他設備布局，固定點選擇便于拆裝，操作方便；

2)、固定長度合理，兩個固定點之間的距離及處理方式安全可靠，電纜不能存在晃動，以免影響其他部件；

3)、固定方式合理，根據電纜類型及走向不同位置，選擇緊固件安裝、綁縛、粘貼等不同方式，連接可靠，操作簡單容易。

現有電纜走向及安裝方法適用于相對靜止電纜的設計，設計方法簡單、成熟，對于線束的成形和走向約束較少，通常考慮插拔、承載及電纜路徑優化即可，對于空間運動電纜走向設計少有參考，主要依賴于實物摸索驗證和設計師經驗，通常需要投入較多人力、物力及財力進行模擬實驗。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種空間運動電纜走向設計方法，通過螺旋方式纏繞的方法，解決運動部件對電纜空間運動部分帶來的電纜磨損及疲勞問題。

本發明的技術解決方案是：一種空間運動電纜走向設計方法，該方法包括如下步驟：

(1)、根據設備上電纜布設所經過的運動部件所在位置，確定電纜空間運動部分的起始點、終點；

(2)、按照設備運動部件運動規律，確定運動部件的初始狀態及其沿三維坐標系各方向運動的極限狀態；