[發明專利]在軌服務與維護驗證方法及系統

有效

• 申請號: 202011076568.3
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112158360B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 陳曉光;齊玢;李恩奇;張志賢;胡駿;張柏楠
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: B64G1/12
• 分類號: B64G1/12;B64G4/00;B64G1/10;B64G1/00;B64G99/00;G01M99/00
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

1.一種在軌服務與維護驗證方法，包括以下步驟:

a.搭建試驗環境，將在軌驗證所需物資運輸至地外空間站，利用載人航天系統已有資源和航天員靈活操控能力迅速搭建試驗環境；

b.在空間站艙內對立方星模塊形式的物資進行組裝，并對其進行在軌綜合檢測；

c.將物資中的靶目標釋放至空間站艙外，對其分別進行抵近觀測試驗和網捕試驗；

在所述步驟(a)中，載人航天系統已有資源包括用于提供試驗場地的空間站、用于觀測的光學艙、用于運輸貨物的貨運飛船、用于運輸航天員的載人飛船和用于獲取試驗遙測數據的地面遙測模塊；

所需物資包括以試驗立方星的組成模塊、靶目標衛星、在軌綜合檢測模塊以及小衛星發射裝置；

航天員將試驗立方星的組成模塊布置到艙內的指定位置，然后將在軌綜合檢測模塊和小衛星發射裝置安裝到空間站艙外載荷平臺上，將靶目標衛星移動到艙外待發射。

2.根據權利要求1所述的驗證方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，利用機械臂將試驗立方星的組成模塊組裝為試驗立方星，并通過航天員將其轉移至艙外，再利用機械臂將其與在軌綜合檢測模塊相連，對其進行在軌綜合檢測，從而驗證在軌綜合檢測的可行性，并確認組裝后的衛星狀態是否正常，各項功能和性能是否符合要求，設備間接口是否正確；

在軌綜合檢測項目包括：

供電檢查，確認供配電功能以及星載設備加電后狀態正常；

功能匹配檢查，確認設備之間軟硬件接口交互正常；

模飛測試，通過數字仿真或半物理仿真方式，模擬在軌飛行的環境，開展全系統動態運行檢測，確認飛行程序和控制系統設計的正確性；

性能檢查，確認天地鏈路及測控數傳正常；

在軌綜合檢測步驟是：由航天員直接操作或在航天員監控下通過天地鏈路由地面操作，使用預制的自動化測試指令序列或手動發送單條指令，指令包括遙控指令和測試環境設置指令；

指令發送后，根據試驗立方星反饋的遙測參數以及在軌綜合檢測模塊獲取的檢測數據，判讀后檢查指令結果是否符合預期，判讀方法采用人工判讀或計算機自動化判讀；

當出現異常狀態或者指令與遙測反饋不符的情況時，由地面技術支持團隊及設計人員進行分析處理，需要通過更改設備修復故障時，軟件更改通過數據通信方式在線更新，硬件更改由航天員在軌操作實施；

更改完成后再次進行在軌綜合檢測，確認更改有效；

檢測完成后，確認試驗立方星已具備在軌部署條件，利用機械臂將試驗立方星放置在小衛星發射裝置上待發射。

3.根據權利要求2所述的驗證方法，其特征在于，在所述步驟(c)中，通過更換試驗立方星的組成模塊中的載荷單元使其分別成為具備抵近觀測和網捕能力的抵近觀測立方星和飛網立方星；

所述抵近觀測試驗為，先后將靶目標衛星和抵近觀測立方星從空間站艙外的小衛星發射裝置上釋放，抵近觀測立方星對靶目標衛星進行非合作目標自主交會和抵近觀測；

所述網捕試驗為，將飛網立方星從空間站艙外的小衛星發射裝置上釋放，對靶目標衛星進行飛網捕捉并將其拖拽回空間站。

4.根據權利要求3所述的驗證方法，其特征在于，在進行抵近觀測試驗的過程中，利用地面遙測模塊通過遙測對試驗數據進行匯集與處理。

5.根據權利要求4所述的驗證方法，其特征在于，抵近觀測試驗和網捕試驗期間均由與空間站共軌的光學艙觀測試驗過程。

6.根據權利要求5所述的驗證方法，其特征在于，在所述步驟(c)中，所述網捕試驗在所述抵近觀測試驗之后進行。