[發明專利]適用于維修升級衛星的同構式在軌對接裝置

有效

• 申請號: 202210098960.0
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114516430B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 李昊;鄧澤華;李奇;王萌;趙枝凱
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明涉及衛星在軌對接裝置技術領域內的一種適用于維修升級衛星的同構式在軌對接裝置，包括兩組同構的對接模塊，對接模塊包括對接盤、壓緊環、鎖緊環、電插件公頭、電插件母頭以及驅動電機；對接盤的內側面上設有凸臺和凹槽，凸臺為兩組且對稱設置，凹槽為兩組且對稱設置，兩組凸臺的中軸線與兩組凹槽的中軸線相交叉，電插件公頭安裝于凸臺上，電插件母頭安裝于凹槽內；壓緊環緊固于對接盤上，鎖緊環轉動連接于壓緊環和對接盤之間，鎖緊環上設置有鎖緊齒，驅動電機安裝于對接盤的外側面上，驅動電機與鎖緊環驅動連接。本發明通過同構型式，能夠簡化可維修升級衛星的總體設計，便于可維修升級衛星的在軌重構，在軌功能拓展。

技術領域

本發明涉及可維修升級衛星所使用的在軌對接裝置，具體的，涉及一種適用于維修升級衛星的同構式在軌對接裝置。

背景技術

隨著衛星技術的發展，衛星的壽命要求越來越高。一個大型衛星上通常包含多個分系統及多達幾十個單機。每個單機或分系統故障，都可能導致衛星整體功能失效。通過在軌維修升級，替換故障單機，是提升衛星的在軌使用壽命的有效手段，也是未來先進衛星的發展方向。

可維修升級衛星中，各個分系統實現模塊化設計，通過標準化的對接裝置實現模塊在軌對接及分離。在軌對接裝置中包含機械接口及電接口，實現衛星模塊的機械連接，電源連接及信號傳輸連接。簡單可靠的衛星模塊在軌對接裝置，是實現可維修升級的新型衛星的基礎。

目前，已有的航天器在軌對接裝置多種多樣，可分為螺紋式、夾緊式、壓桿式及卡爪式等，但大部分航天器在軌對接裝置都為異構式，即對接裝置分為對接端和接受端。對接端和接收端分別安裝至航天器模塊上，并且對接端和接收端采用不同的構型。一般來說，對接端或接受端中采用了不同的機械接口，以保證對接過程中對接端與接收端的對準及鎖緊。例如，發明專利“一種星星在軌對接及鎖定裝置CNIO4477417A”中，包括引導結構、鎖定裝置及對接環，引導結構和鎖定裝置分別安裝至服務星上，對接環安裝至目標星上。發明專利“小型在軌衛星捕獲對接機構CNIO8945531A”采用了異構式的對接裝置，并結合電磁鐵及齒輪進行捕獲鎖定。然而，異構式的對接裝置，將會增加可維修升級衛星的總體設計難度。例如，未來先進可維修升級衛星可根據任務需求增加額外功能模塊，衛星構型也可能實現在軌重構。當采用異構式對接裝置時，各個模塊之間的對應關系無法改變，如兩個安裝對接端的模塊之間無法對接，同樣兩個安裝接收端的模塊之間也無法對接，不利于衛星實現在軌重構，不利于實現功能增加或者功能重組等。因此，采用異構形式的在軌對接裝置，將限制未來可維修升級衛星的設計自由度。

因此，能夠滿足未來新型衛星在軌維修、升級及重構需求，并且具有高可靠性、結構簡單、重量輕的衛星模塊在軌對接裝置，對于我國新型可維修升級衛星實現至關重要，是我國現階段必須解決的問題。我國現階段已公開的發明中，應用于不同航天器在軌對接的裝置均為異構式對接裝置。本發明針對現有異構式對接技術的不足，發明了一種可用于可在軌維修升級衛星，實現衛星模塊在軌對接的同構型式在軌對接裝置。本發明與已有發明相比顯著差別是本發明為同構型式，即對接面兩端對接裝置采用完全相同構型設計。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種適用于維修升級衛星的同構式在軌對接裝置。

根據本發明提供的一種適用于維修升級衛星的同構式在軌對接裝置，包括兩組同構的對接模塊，所述對接模塊包括對接盤、壓緊環、鎖緊環、電插件公頭、電插件母頭以及驅動電機；

所述對接盤的內側面設有凸臺和凹槽，所述凸臺為兩組且對稱設置，所述凹槽為兩組且對稱設置，兩組所述凸臺的中軸線與兩組所述凹槽的中軸線相交叉，所述電插件公頭安裝于所述凸臺上，所述電插件母頭安裝于所述凹槽內；

所述壓緊環緊固于所述對接盤上，所述鎖緊環轉動連接于所述壓緊環和所述對接盤之間，所述鎖緊環上設置有鎖緊齒，所述驅動電機安裝于所述對接盤上，所述驅動電機與所述鎖緊環驅動連接；