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原文传递一种卫星对接、停泊与补给系统

专利名称：	一种卫星对接、停泊与补给系统
摘要：	本发明公开了一种卫星对接、停泊与补给系统，包括系统主动端和系统被动端，系统主动端包括对接模块主动端、气液补加模块主动端、电接口模块主动端及测量模块，系统被动端包括对接模块被动端、气液补加模块被动端和电接口模块被动端，对接模块主动端包括导向槽，对接模块被动端安装在目标星对接面上，对接模块主动端安装在服务星对接面上，对接模块被动端上设置有把手。本发明对接机构主动端采取轻量化分布式对接机构，便于灵活布局，被动端为无源轻量化设计，可推广应用于各种规格卫星，不占用整星资源。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京控制工程研究所
发明人：	李文;郭蕾;陈磊;刘荣春;解舫;王斌;李永;张海博;梁军强;刘锦涛;张强;丁凤林;孙水生
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910341061.7
公开号：	CN110104226A
代理机构：	中国航天科技专利中心
代理人：	任林冲
分类号：	B64G1/64(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100080 北京市海淀区2729信箱
主权项：	1.一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：包括系统主动端和系统被动端，系统主动端包括对接模块主动端(3)、气液补加模块主动端(2)、电接口模块主动端(1)及测量模块，系统被动端包括对接模块被动端(5)、气液补加模块被动端(6)和电接口模块被动端(7)，对接模块主动端(3)包括导向槽(3-1)，对接模块被动端(5)安装在目标星对接面(8)上，对接模块主动端(3)安装在服务星对接面(9)上，对接模块被动端(5)上设置有把手；系统主动端位于服务飞行器一侧，系统被动端位于目标飞行器一侧，两个飞行器接近过程中，通过测量模块实时采集两个飞行器位姿信息，并传递给服务飞行器，服务飞行器利用该信息机动至目标飞行器在0.3-0.5m处悬停，服务飞行器调整自身的姿态，使对接模块的手抓和把手对应；服务飞行器沿对接面方向继续移动，使对接机构的把手进入导向槽范围内，对接机构工作，将把手压入导向槽底部，实现服务和目标飞行器的固连和定位；对接完成后对接面相对位置精度不大于4mm，相对角度不大于1.5°；气液补加模块包括气液对接阀体、第一驱动单元、第一导向锥杆和第一误差补偿机构，气液对接阀体通过第一误差补偿机构安装在第一驱动单元上，第一导向锥杆安装在第一驱动单元中心的驱动杆上；电接口模块包括电连接器、第二驱动单元、第二导向锥杆和第二误差补偿机构，电连接器主动端通过第二误差补偿机构安装在第二驱动单元上，第二导向锥杆安装在第二驱动单元中心的驱动杆上。 2.如权利要求1所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接模块主动端(3)还括阻尼器(3-2)、微动开关(3-3)、定位座(3-4)、电机(3-5)、导轨(3-7)和卡爪(3-8)，导向槽(3-1)呈非对称V型结构，导向槽(3-1)一端与单一卡爪(3-8)一端铰接，导向槽(3-1)另一端与阻尼器(3-2)连接，导向槽(3-1)底端与导轨(3-7)连接，导向槽(3-1)底端沿导轨(3-7)运动时，可触及微动开关(3-3)并启动电机(3-5)，带动卡爪(3-8)与导向槽。 3.如权利要求1述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：被动飞行器的导向锥杆平移伸出至气液补加模块被动端的锥孔里，导向锥杆旋转开启主、被动端的污染物防护盖板，气液补加模块主动端的第一驱动单元平移伸出，带动主动端气液对接阀体与被动端气液对接阀体对接，此时双星间的位置及角度误差由第一误差补偿机构调整，位置调整至0.1mm以内，角度调整至0.1°以内，实现主、被动端对接阀体密封通道的建立。 4.如权利要求1述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：被动飞行器的导向锥杆平移伸出至电接口模块被动端的锥孔里，第二导向锥杆旋转开启主、被动端的污染物防护盖板，电接口模块主动端的第二驱动单元平移伸出，带动电接口主动端与被动端对接，此时双星间的位置及角度误差由第二误差补偿机构调整，位置调整至0.1mm以内，角度调整至0.1°以内，实现主、被动端电接口连接建立。 5.如权利要求3所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：完成机电液接口连接后，被动飞行器对主动飞行器实施接管控制，被动飞行器通过电接口发送指令至主动飞行器，控制主动飞行器推进系统的阀门通断，将推进剂传送至主动飞行器。 6.根据权利要求1所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接机构沿着120°分布，电接口和气液接口在中间，为发动机留出空间。 7.根据权利要求1所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接模块主动端沿圆周均匀分布，气液补加模块主动端、电接口模块主动端和测量模块主动端分别布置在对接模块主动端之间。 8.根据权利要求1所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接模块主动端、气液补加模块主动端、电接口模块主动端通过支架与对接面连接，对接模块主被动端对接锁紧后，气液补加模块和电接口模块主、被动端间的距离小于3cm。 9.根据权利要求1所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接模块、气液补加模块、电接口模块被动端与对接模块主动端的安装高度与相位一一对应。 10.根据权利要求1所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接模块、气液补加模块、电接口模块被动端均为无源结构，对接过程中所有动作均通过主动端实现。 11.根据权利要求2所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接模块主动端的阻尼器(3-2)在两个飞行器对接过程中，阻尼器(3-2)吸能效率不低于50％。 12.根据权利要求2所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接模块主动端(3)卡爪的驱动采取四连杆机构，锁紧后四连杆机构的曲柄与摇杆位于同一直线上，作用在摇杆上的压紧力通过连杆传递到定位座(3-4)上，确保锁紧不会脱开。 13.根据权利要求1所述的一种卫星对接、停泊与补给系统，其特征在于：对接模块主、被动端锁紧后，整体通过三处定位，三个方向位置偏差不大于2mm，各方向角度偏差不大于1°。
所属类别：	发明专利