[發(fā)明專利]衛(wèi)星電推進(jìn)矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811140472.1
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109443813B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常雅杰;何艷;閻凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空間技術(shù)研究院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

衛(wèi)星電推進(jìn)矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動測試方法，涉及航天器的地面測試領(lǐng)域；包括如下步驟：步驟一、建立矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系oxy；步驟二、對矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動進(jìn)行測試；步驟三、對矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)限位能力進(jìn)行測試；步驟四、測試矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的旋變故障自主處理能力；步驟五、將矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)解至初始角度(x₀，y₀)，完成矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的測試；本發(fā)明驗(yàn)證了矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的雙軸指向運(yùn)動性能滿足指向角度范圍及精度要求，并具有避免活動部件大角度轉(zhuǎn)動干涉非活動部件的軟限位能力和旋變掉電故障下的自主故障處理能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種航天器的地面測試領(lǐng)域，特別是一種衛(wèi)星電推進(jìn)矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動測試方法。

背景技術(shù)

電推進(jìn)推力器作為一種高比沖推力器，是目前國際上應(yīng)用頗為廣泛的一種提高衛(wèi)星有效載荷承載能力、延長衛(wèi)星工作壽命的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，我國通信衛(wèi)星領(lǐng)域的新一代東方紅五號衛(wèi)星平臺和全電推進(jìn)衛(wèi)星平臺都配置了電推進(jìn)推力器作為推進(jìn)系統(tǒng)方案。為在主動段和轉(zhuǎn)移軌道段為電推進(jìn)推力器提供足夠的支撐和保護(hù)作用，并減小衛(wèi)星整個壽命期間電推進(jìn)推力器點(diǎn)火過程中推力偏離衛(wèi)星質(zhì)心造成的干擾，每一臺電推進(jìn)推力器都配置了一臺雙軸指向的矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)裝置，用于提供推力器二維的指向調(diào)節(jié)。

矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的二維指向調(diào)節(jié)功能通過結(jié)構(gòu)相同的串聯(lián)雙軸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，單軸結(jié)構(gòu)的驅(qū)動單元采用步進(jìn)電機(jī)+諧波齒輪方案，測角單元采用旋轉(zhuǎn)變壓器實(shí)現(xiàn)，可以向控制單元提供推力器安裝位置和運(yùn)動方向測量信號。由于電推力器結(jié)構(gòu)自身質(zhì)量較大，因此在非真空環(huán)境下，推力器重力力矩的影響將導(dǎo)致矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)受到的驅(qū)動力矩方向明顯偏離目標(biāo)方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供衛(wèi)星電推進(jìn)矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動測試方法，驗(yàn)證了矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的雙軸指向運(yùn)動性能滿足指向角度范圍及精度要求，并具有避免活動部件大角度轉(zhuǎn)動干涉非活動部件的軟限位能力和旋變掉電故障下的自主故障處理能力。

本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

衛(wèi)星電推進(jìn)矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動測試方法，包括如下步驟：

步驟一、建立矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系oxy；

步驟二、對矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動進(jìn)行測試；

S1：記錄矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系下的初始角度，計為(x₀，y₀)；x₀＞0°，y₀＞0°；

S2：向矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)發(fā)送脈沖指令，令矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在x方向旋轉(zhuǎn)0.9°，在y方向旋轉(zhuǎn)0.9°；并進(jìn)行驗(yàn)證；

S3：發(fā)送轉(zhuǎn)動到(0°，0°)的指令至矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；將矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系oxy中的(0°，0°)位置；并進(jìn)行驗(yàn)證；

S4：測試矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的典型工作轉(zhuǎn)動角度；

步驟三、對矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)限位能力進(jìn)行測試；

S1：設(shè)定矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的x方向的轉(zhuǎn)動限位角度為x_max，y方向的轉(zhuǎn)動限位角度為y_max；x_max＞20°；y_max＞20°；

S2：對矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)x方向的限位能力進(jìn)行測試；并進(jìn)行驗(yàn)證；

S3：對矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)y方向的限位能力進(jìn)行測試；并進(jìn)行驗(yàn)證；

步驟四、測試矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的旋變故障自主處理能力；