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原文传递空间碎片清除装置、方法及空间碎片维护方法

专利名称：	空间碎片清除装置、方法及空间碎片维护方法
摘要：	本发明公开了一种空间碎片清除装置、方法及空间碎片维护方法，该装置包括：运载机构、伸缩机构、同步转盘和柔性抓捕机构；运载机构，用于机动至与目标碎片轨道同步；伸缩机构的一端插入并限位于运载机构内，且可转动设置，另一端与柔性抓捕机构连接；同步转盘可转动地设置在运载机构的一侧面上，且同步转盘套装在伸缩机构上用于带动伸缩机构转动；柔性抓捕机构用于抓捕目标碎片，且与目标碎片之间为柔性接触。本发明的空间碎片清除装置、方法及空间碎片维护方法，可以带动柔性抓捕机构与目标碎片的同步转动，便于捕获旋转中的空间碎片。可以对不同外形的空间碎片进行捕获，且不易产生碰撞，适用范围较广，稳定性和安全性较高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中国人民解放军国防科技大学
发明人：	赵勇;白玉铸;胡星志;张翔;陈小前;袁建平;庹洲慧
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910603574.0
公开号：	CN110254755A
代理机构：	北京奥文知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张文;苗丽娟
分类号：	B64G1/66(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	410073 湖南省长沙市开福区德雅路109号
主权项：	1.一种空间碎片清除装置，其特征在于，所述装置包括：运载机构、伸缩机构、同步转盘和柔性抓捕机构；所述运载机构，用于机动至与目标碎片轨道同步；所述伸缩机构的一端插入并限位于所述运载机构内，且可转动设置，另一端与所述柔性抓捕机构连接；所述同步转盘可转动地设置在所述运载机构的一侧面上，且所述同步转盘套装在所述伸缩机构上用于带动所述伸缩机构转动；所述柔性抓捕机构用于抓捕目标碎片，且与目标碎片之间为柔性接触。 2.根据权利要求1所述的空间碎片清除装置，其特征在于，所述柔性抓捕机构包括：基板、柔性腕足；所述伸缩机构的另一端与所述基板的一侧面连接，多个所述柔性腕足连接在所述基板的另一侧面上；所述柔性腕足为形状记忆合金材质，所述柔性腕足被设置为加热后沿弧形伸出，且所述柔性腕足的延伸方向指向所述基板的轴线方向，用于包裹目标碎片。 3.根据权利要求1所述的空间碎片清除装置，其特征在于，所述柔性抓捕机构为捕获刷，所述捕获刷用于与目标碎片接触的一侧面设置有刷毛。 4.根据权利要求1所述的空间碎片清除装置，其特征在于，所述运载机构包括：用于调整所述运载机构姿态和轨道的姿轨控模块；用于控制所述伸缩机构、所述同步转盘和所述柔性抓捕机构动作的星务与数管模块；用于进行数据收发的星间通信模块；用于供电的电源模块。 5.根据权利要求4所述的空间碎片清除装置，其特征在于，所述装置还包括视频侦察模块，所述视频侦察模块与所述星务与数管模块连接，用于获取目标碎片的视频信息并发送给所述星务与数管模块，所述星务与数管模块根据视频信息控制所述伸缩机构、所述同步转盘和所述柔性抓捕机构动作。 6.根据权利要求1所述的空间碎片清除装置，其特征在于，所述装置还包括用于消旋的磁力矩器。 7.一种利用权利要求1-6任一项所述的空间碎片清除装置进行空间碎片清除的方法，其特征在于，所述方法包括：准备阶段：运载机构机动至与目标碎片轨道同步，伸缩机构动作，将柔性抓捕机构移动至抓捕位置；捕获阶段：若目标碎片旋转，启动同步转盘，通过所述伸缩机构带动所述柔性抓捕机构与目标碎片同步转动，然后启动所述柔性抓捕机构，进行捕获；操作阶段：所述运载机构机动机动至较低轨道或者回收平台；释放阶段：所述柔性抓捕机构动作释放目标碎片。 8.根据权利要求7所述的空间碎片清除方法，其特征在于，操作阶段内，若目标碎片与碎片清除装置的组合体存在旋转角速度，启动磁力矩器进行消旋，使组合体的姿态稳定。 9.根据权利要求7所述的空间碎片清除方法，其特征在于，准备阶段内，运载机构机动至与目标碎片轨道同步后，通过姿轨控模块进行极近距离姿轨控制，缩短所述运载机构与目标碎片之间的距离。 10.一种利用权利要求1-6任一项所述的空间碎片清除装置进行空间碎片维护的方法，其特征在于，所述方法包括：准备阶段：运载机构机动至与目标碎片轨道同步，伸缩机构动作，将柔性抓捕机构移动至抓捕位置；捕获阶段：若目标碎片旋转，启动同步转盘，通过所述伸缩机构带动所述柔性抓捕机构与目标碎片同步转动，然后启动所述柔性抓捕机构，进行捕获；操作阶段：所述运载机构对目标碎片执行在轨维护、部件更换、系统接管和/或实验操作；释放阶段：所述柔性抓捕机构动作释放目标碎片。
所属类别：	发明专利