[發(fā)明專(zhuān)利]一種便于在軌更換的星敏感器系統(tǒng)及在軌更換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810588335.8
• 申請(qǐng)日: 2018-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108827320B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉貴喜;馬蘭;郭康;王妮;張英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01C21/24
• 分類(lèi)號(hào): G01C21/24;G01C25/00
• 代理公司: 西安吉盛專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 江琴賢

1.一種便于在軌更換的星敏感器系統(tǒng)，其特征在于：至少包括：星敏感器單元（1）和固定星敏感器的滑槽單元（2），固定星敏感器的滑槽單元（2）與星敏感器單元（1）活動(dòng)機(jī)械連接，并且和星敏感器單元（1）的電接口（101）電連接，星敏感器單元（1）包括：電接口（101）、遮光罩（102）、空間機(jī)械臂抓取部位（103）、光學(xué)及成像單元（104）、電子盒（105）、螺栓（106）、底盤(pán)（107）；

其中，電接口（101）為圓錐體結(jié)構(gòu)，電接口（101）在電子盒（105）一側(cè)伸出，在圓錐體電接口（101）上有一個(gè)沿著錐體貼附的錐型凸起梯形鍵，錐型凸起梯形鍵是由寬變窄的梯形鍵，圓錐體結(jié)構(gòu)的電接口（101）端面有壓力傳感器；

遮光罩（102），用于減小太陽(yáng)、月亮、地球及外界光源的影響，從而獲得星圖像；

空間機(jī)械臂抓取部位（103），用于末端執(zhí)行器為手爪的空間機(jī)械臂（3）識(shí)別抓??；

光學(xué)及成像單元（104），位于遮光罩（102）內(nèi)部，用于將捕獲到的星體經(jīng)過(guò)光學(xué)鏡頭成像，然后將星體的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)；

電子盒（105），用于對(duì)模擬電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)采集處理；

底盤(pán)（107），在電子盒（105）的底部，將星敏感器與固定它的螺栓（106）整合在一起，底盤(pán)插入端兩邊均為斜角，可在進(jìn)入滑槽過(guò)程中調(diào)整位姿，降低對(duì)空間機(jī)械臂初始對(duì)準(zhǔn)精度的要求；

螺栓（106），可自鎖在底盤(pán)（107）上，用于固定星敏感器，螺栓頭端面設(shè)有十字標(biāo)識(shí)，用于末端執(zhí)行器為套筒的空間機(jī)械臂（4）識(shí)別操作；

固定星敏感器的滑槽單元（2）包括：

圓錐孔洞（201），與星敏感器圓錐體結(jié)構(gòu)電接口（101）相互對(duì)應(yīng)配合；

第一滑槽（202），用于固定電子盒（105），第一滑槽（202）開(kāi)口由外向內(nèi)逐漸變窄；

第二滑槽（203），用于卡住底盤(pán)（107）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于在軌更換的星敏感器系統(tǒng)，其特征在于：所述的遮光罩（102），在電子盒（105）上方，遮光罩（102）為圓錐筒結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于在軌更換的星敏感器系統(tǒng)，其特征在于：所述的空間機(jī)械臂抓取部位（103），位于遮光罩（102）上方，整體為圓筒結(jié)構(gòu)；其上有兩個(gè)與電接口（101）所在平面平行的平切端面，在與切面垂直的外圍面中心設(shè)有圓形標(biāo)識(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于在軌更換的星敏感器系統(tǒng)，其特征在于：所述的電子盒（105），為立方體結(jié)構(gòu)，里面裝有探測(cè)器和電子線(xiàn)路。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于在軌更換的星敏感器系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一滑槽（202），開(kāi)口由外向內(nèi)逐漸變窄。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于在軌更換的星敏感器系統(tǒng)的一種便于在軌更換的星敏感器在軌更換方法，其步驟是：

301：末端執(zhí)行器為手爪的空間機(jī)械臂（3）抓取星敏感器單元（1），利用機(jī)器視覺(jué)信息使星敏感器單元（1）對(duì)準(zhǔn)固定星敏感器的滑槽單元（2）；

302：末端執(zhí)行器為手爪的空間機(jī)械臂（3）將星敏感器單元（1）順著固定星敏感器的滑槽單元（2）沿直線(xiàn)推入，星敏感器單元（1）可自動(dòng)地通過(guò)結(jié)構(gòu)約束和引導(dǎo)進(jìn)行自主漸進(jìn)式調(diào)整，確保其準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定位置并實(shí)現(xiàn)電接口（101）的精準(zhǔn)接入；

303：末端執(zhí)行器為套筒的空間機(jī)械臂（4）垂直螺栓端面套住螺栓頭，將底盤(pán)（107）上自鎖的螺栓（106）擰緊后收回；

304：末端執(zhí)行器為手爪的空間機(jī)械臂（3）松開(kāi)星敏感器單元（1）后收回，完成安裝；

305：末端執(zhí)行器為手爪的空間機(jī)械臂（3）識(shí)別并對(duì)準(zhǔn)星敏感器的空間機(jī)械臂抓取部位（103），抓住星敏感器單元（1）；

306：末端執(zhí)行器為套筒的空間機(jī)械臂（4）垂直螺栓端面套住螺栓頭，將底盤(pán)（107）上自鎖的螺栓（106）擰松后收回；

307：末端執(zhí)行器為手爪的空間機(jī)械臂（3）將星敏感器單元（1）從固定星敏感器的滑槽單元（2）中沿直線(xiàn)取出，收回到服務(wù)衛(wèi)星的工具盒中。