[發明專利]太陽帆板展開試驗系統及其操作方法

有效

• 申請號: 202010056988.9
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111169665B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 解放;林寶軍;季毅巍;劉佳偉;蔣桂忠;劉迎春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微小衛星創新研究院;上海微小衛星工程中心
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

1.一種太陽帆板展開試驗系統，所述太陽帆板展開試驗系統用于對衛星的太陽電池陣帆板進行地面展開試驗，其特征在于，所述太陽帆板展開試驗系統包括氣浮平臺裝置、移動式位姿調整平臺和自動化測控系統，其中：

所述氣浮平臺裝置用于承載所述太陽電池陣帆板；

所述移動式位姿調整平臺承載并固定所述衛星的星體，所述太陽電池陣帆板與所述星體剛性連接，所述自動化測控系統固定于所述氣浮平臺裝置上，并與所述太陽電池陣帆板在同一水平線上分布；

所述自動化測控系統確定所述太陽電池陣帆板在所述氣浮平臺裝置上的目標姿態和目標三維位置；

所述自動化測控系統觀測所述太陽電池陣帆板在所述氣浮平臺裝置上的實時姿態和實時三維位置；

所述自動化測控系統比較所述目標姿態與所述實時姿態，得到方位角偏移量與俯仰角偏移量；

所述自動化測控系統比較所述目標三維位置與所述實時三維位置，得到高度偏移量；

所述自動化測控系統根據所述方位角偏移量控制所述移動式位姿調整平臺在第一平面上進行旋轉，以帶動所述星體在所述第一平面上進行旋轉；

所述自動化測控系統根據所述俯仰角偏移量控制所述移動式位姿調整平臺在第二平面上進行旋轉，以帶動所述星體在所述第二平面上進行旋轉；

所述自動化測控系統根據所述高度偏移量控制所述移動式位姿調整平臺沿所述第一平面與所述第二平面的公共直線進行升降運動，以帶動所述星體在垂直方向進行升降運動；

所述第一平面與所述第二平面垂直，所述第二平面為所述太陽電池陣帆板的展開面。

2.如權利要求1所述的太陽帆板展開試驗系統，其特征在于，所述氣浮平臺裝置包括大理石平臺和氣浮墊，其中：

所述大理石平臺用于承載所述太陽電池陣帆板；

所述氣浮墊固定在所述太陽電池陣帆板的底部，并放置在所述大理石平臺上，所述氣浮墊和所述大理石平臺之間具有氣膜，以減小所述氣浮墊與所述大理石平臺之間的摩擦力。

3.如權利要求1所述的太陽帆板展開試驗系統，其特征在于，所述移動式位姿調整平臺包括方位轉臺、程控移載車、升降裝置和翻轉裝置，其中：

所述方位轉臺能夠在第一平面上進行旋轉，以帶動所述星體在所述第一平面上進行旋轉；

所述翻轉裝置能夠在第二平面上進行旋轉，以帶動所述星體在所述第二平面上進行旋轉；

所述升降裝置能夠進行垂直方向的升降運動，以帶動所述星體在垂直方向上升降運動；

所述程控移載車能夠進行在第三平面上進行平移，以帶動所述星體在所述第三平面上進行平移，所述第三平面均與所述第一平面及所述第二平面垂直。

4.如權利要求3所述的太陽帆板展開試驗系統，其特征在于，所述自動化測控系統包括：立體靶標、安裝定位工裝、計算機、位置解算模塊，以及相機與光源組件，其中：

所述立體靶標固定于所述太陽電池陣帆板上，用于向所述相機與光源組件發送所述實時姿態和所述實時三維位置；

所述安裝定位工裝用于固定所述相機與光源組件，以使所述相機與光源組件與所述立體靶標位于同一水平線上；

所述相機與光源組件用于觀測所述太陽電池陣帆板的實時姿態和實時三維位置；

所述計算機確定所述太陽電池陣帆板的目標姿態和目標三維位置；

所述位置解算模塊比較所述目標姿態與所述實時姿態，得到方位角偏移量與俯仰角偏移量；

所述位置解算模塊比較所述目標三維位置與所述實時三維位置，得到高度偏移量；

所述計算機根據所述方位角偏移量控制所述移動式位姿調整平臺在第一平面上進行旋轉；

所述計算機根據所述俯仰角偏移量控制所述移動式位姿調整平臺在第二平面上進行旋轉；

所述計算機根據所述高度偏移量控制所述移動式位姿調整平臺進行垂直方向的升降運動。