[發明專利]小行星探測器著陸緩沖過程模擬實驗臺

在審

• 申請號: 201811249148.3
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111102976A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 唐德威;王國慶;全齊全;鄧宗全
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01C21/10
• 分類號: G01C21/10
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫強

本發明提出一種小行星探測器著陸緩沖過程模擬實驗臺，該實驗臺的模擬小行星地表形貌位于實驗臺基座表面，小行星探測器位于實驗臺支架內部，加速度傳感器安裝在小行星探測器的質心位置；起重裝置安裝在實驗臺支架一側，滑動搖塊安裝于實驗臺支架另一側，鉸鏈安裝于實驗臺支架上方一角，滑車通過繩索與起重裝置連接，小行星探測器通過繩索懸吊在滑車下，導軌一端通過鉸鏈與實驗臺支架連接，另一端與滑動搖塊連接，高速攝像機安裝在實驗臺支架側面。解決了現有技術中研究人員在地面無法模擬小行星探測器著陸時法向、側向速度的問題，提出了一種用于小行星探測器進行地面模擬著陸緩沖過程的實驗臺，可以模擬小行星探測器著陸時的法向和側向速度。

技術領域

本發明涉及一種用于小行星探測器進行地面模擬著陸緩沖過程的實驗臺，屬于小行星探測器的地面模擬實驗領域。

背景技術

小行星具有質量小、引力小，形狀不規則、地表形態不確知等特點，因此小行星探測器在小行星表面的著陸過程中，由于受到小行星反作用力的作用而“彈起”，難以在小行星表面著陸。目前，只有美國的尼爾號探測器在愛神星成功“硬”著陸和歐洲空間局的菲萊號探測器在彗星表面成功“軟”著陸，但菲萊號探測器著陸過程中彈起兩次，最終由于著陸緩沖裝置的作用而成功在彗星表面著陸。小行星探測器在著陸過程中的法向速度、側向速度和探測器緩沖裝置的性能是影響小行星探測器著陸穩定性的主要參數，因此需要研究小行星探測器在著陸過程中的法向速度、側向速度對探測器緩沖裝置性能的影響。

發明內容

本發明目的是為解決現有技術中的研究人員在地面無法模擬小行星探測器著陸時法向、側向速度的問題，提出了一種用于小行星探測器進行地面模擬著陸緩沖過程的實驗臺，可以模擬小行星探測器著陸時的法向速度和側向速度。

本發明為達此目的，采用以下技術方案：

一種小行星探測器著陸緩沖過程模擬實驗臺包括實驗臺支架、起重裝置、模擬小行星地表形貌、加速度傳感器、鉸鏈、繩索、滑車、導軌、滑動搖塊、高速攝像機和實驗臺基座；所述實驗臺基座位于試驗臺支架的底部，起支撐作用，所述模擬小行星地表形貌位于實驗臺基座的表面，所述小行星探測器位于實驗臺支架的內部，所述加速度傳感器安裝在小行星探測器的質心位置；

所述起重裝置安裝在實驗臺支架的一側，所述滑動搖塊安裝于實驗臺支架的另一側，所述鉸鏈安裝于實驗臺支架的上方一角且與起重裝置同側，所述滑車通過繩索與起重裝置連接，所述小行星探測器通過繩索懸吊在滑車下，所述導軌的一端通過鉸鏈與實驗臺支架連接，另一端與滑動搖塊連接，所述高速攝像機安裝在實驗臺支架的側面。

優選地，所述起重裝置包括行程開關、滾筒、棘輪裝置、支架和搖柄，所述支架與實驗臺支架固定連接，所述支架上安裝有滾筒，所述滾筒上纏有繩索，所述棘輪裝置安裝在滾筒上，所述行程開關安裝在棘輪裝置的末端，所述搖柄垂直固定于滾筒的側面。

優選地，所述棘輪裝置包括棘輪和棘爪，所述棘輪安裝在滾筒上，所述棘爪安裝在支架上，所述棘爪與棘輪配合。

本發明所述的小行星探測器著陸緩沖過程模擬實驗臺的有益效果為：

(1)、本發明所述的小行星探測器著陸緩沖過程模擬實驗臺可以模擬小行星探測器著陸時的法向速度和側向速度，方便快捷，易于操作。

(2)、本發明所述的小行星探測器著陸緩沖過程模擬實驗臺可以模擬小行星探測器著陸區地表形貌特征，方便對不同地貌的小行星探測器著陸緩沖過程進行模擬。

(3)、本發明所述的小行星探測器著陸緩沖過程模擬實驗臺通過加速度傳感器和速度傳感器記錄小行星探測器著陸過程中的參數，便于記錄和檢測。

(4)、本發明所述的小行星探測器著陸緩沖過程模擬實驗臺通過高速攝像機記錄小行星探測器著陸過程，便于后續研究的影像記錄和分析。

附圖說明