详情

原文传递太阳帆板展开试验系统及其操作方法

专利名称：	太阳帆板展开试验系统及其操作方法
摘要：	本发明提供了一种太阳帆板展开试验系统及其操作方法，用于对卫星的太阳电池阵帆板进行地面展开试验，所述太阳帆板展开试验系统包括气浮平台装置、移动式位姿调整平台和自动化测控系统，所述气浮平台装置用于承载所述太阳电池阵帆板，所述移动式位姿调整平台承载并固定所述卫星的星体，所述太阳电池阵帆板与所述星体刚性连接，所述自动化测控系统固定于所述气浮平台装置上，并与所述太阳电池阵帆板在同一水平线上分布；本发明采取模块化设计的理念，设计符合人机工程学，便于制造、操作与维护；系统具备兼容性，可适用于卫星太阳帆板以及其它活动部件的试验要求。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院微小卫星创新研究院
发明人：	解放;林宝军;季毅巍;刘佳伟;蒋桂忠;刘迎春
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T16:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN202010056988.9
公开号：	CN111169665A
代理机构：	上海智晟知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李镝的
分类号：	B64G7/00;B;B64;B64G;B64G7;B64G7/00
申请人地址：	201203 上海市浦东新区海科路99号
主权项：	1.一种太阳帆板展开试验系统，所述太阳帆板展开试验系统用于对卫星的太阳电池阵帆板进行地面展开试验，其特征在于，所述太阳帆板展开试验系统包括气浮平台装置、移动式位姿调整平台和自动化测控系统，其中：所述气浮平台装置用于承载所述太阳电池阵帆板；所述移动式位姿调整平台承载并固定所述卫星的星体，所述太阳电池阵帆板与所述星体刚性连接，所述自动化测控系统固定于所述气浮平台装置上，并与所述太阳电池阵帆板在同一水平线上分布；所述自动化测控系统确定所述太阳电池阵帆板在所述气浮平台装置上的目标姿态和目标三维位置；所述自动化测控系统观测所述太阳电池阵帆板在所述气浮平台装置上的实时姿态和实时三维位置；所述自动化测控系统比较所述目标姿态与所述实时姿态，得到方位角偏移量与俯仰角偏移量；所述自动化测控系统比较所述目标三维位置与所述实时三维位置，得到高度偏移量；所述自动化测控系统根据所述方位角偏移量控制所述移动式位姿调整平台在第一平面上进行旋转，以带动所述星体在所述第一平面上进行旋转；所述自动化测控系统根据所述俯仰角偏移量控制所述移动式位姿调整平台在第二平面上进行旋转，以带动所述星体在所述第二平面上进行旋转；所述自动化测控系统根据所述高度偏移量控制所述移动式位姿调整平台沿所述第一平面与所述第二平面的公共直线进行升降运动，以带动所述星体在垂直方向进行升降运动；所述第一平面与所述第二平面垂直，所述第二平面为所述太阳电池阵帆板的展开面。 2.如权利要求1所述的太阳帆板展开试验系统，其特征在于，所述气浮平台装置包括大理石平台和气浮垫，其中：所述大理石平台用于承载所述太阳电池阵帆板；所述气浮垫固定在所述太阳电池阵帆板的底部，并放置在所述大理石平台上，所述气浮垫和所述大理石平台之间具有气膜，以减小所述气浮垫与所述大理石平台之间的摩擦力。 3.如权利要求1所述的太阳帆板展开试验系统，其特征在于，所述移动式位姿调整平台包括方位转台、程控移载车、升降装置和翻转装置，其中：所述方位转台能够在第一平面上进行旋转，以带动所述星体在所述第一平面上进行旋转；所述翻转装置能够在第二平面上进行旋转，以带动所述星体在所述第二平面上进行旋转；所述升降装置能够进行垂直方向的升降运动，以带动所述星体在垂直方向上升降运动；所述程控移载车能够进行在所述第三平面上进行平移，以带动所述星体在所述第三平面上进行平移，所述第三平面均与所述第一平面及所述第二平面垂直。 4.如权利要求3所述的太阳帆板展开试验系统，其特征在于，所述自动化测控系统包括：立体靶标、安装定位工装、计算机、位置解算模块，以及相机与光源组件，其中：所述立体靶标固定于所述太阳电池阵帆板上，用于向所述相机与光源组件发送所述实时姿态和所述实时三维位置；所述安装定位工装用于固定所述相机与光源组件，以使所述相机与光源组件与所述立体靶标位于同一水平线上；所述相机与光源组件用于观测所述太阳电池阵帆板的实时姿态和实时三维位置；所述计算机确定所述太阳电池阵帆板的目标姿态和目标三维位置；所述位置解算模块比较所述目标姿态与所述实时姿态，得到方位角偏移量与俯仰角偏移量；所述位置解算模块比较所述目标三维位置与所述实时三维位置，得到高度偏移量；所述计算机根据所述方位角偏移量控制所述移动式位姿调整平台在第一平面上进行旋转；所述计算机根据所述俯仰角偏移量控制所述移动式位姿调整平台在第二平面上进行旋转；所述计算机根据所述高度偏移量控制所述移动式位姿调整平台进行垂直方向的升降运动。 5.如权利要求4所述的太阳帆板展开试验系统，其特征在于，所述计算机判断所述方位角偏移量是否在第一误差范围内，若是则锁定所述方位转台，否则根据所述方位角偏移量驱动所述方位转台，所述计算机获取所述方位转台的转动角度，判断所述方位转台是否转动到位；所述计算机判断所述俯仰角偏移量是否在第二误差范围内，若是则锁定所述翻转装置，否则根据所述俯仰角偏移量驱动所述翻转装置，所述计算机获取所述翻转装置的转动角度，判断所述翻转装置是否转动到位。 6.如权利要求4所述的太阳帆板展开试验系统，其特征在于，所述计算机判断所述高度偏移量是否在第三误差范围内，若是则锁定所述升降装置，否则根据所述高度偏移量驱动所述升降装置，所述计算机获取所述升降装置的移动距离，判断所述升降装置是否移动到位。 7.如权利要求1所述的太阳帆板展开试验系统，其特征在于，所述目标姿态为所述太阳电池阵上的参考靶标与所述第一平面的角度及与所述第二平面的角度；所述目标三维位置为所述太阳电池阵上的参考靶标的在所述第三平面上的坐标，以及在所述第一平面与所述第二平面的公共直线上的坐标。 8.一种太阳帆板展开试验系统的操作方法，其特征在于，所述太阳帆板展开试验系统的操作方法包括：所述太阳帆板展开试验系统对卫星的太阳电池阵帆板进行地面展开试验，其中：将所述太阳电池阵帆板与所述卫星的星体刚性连接；将所述星体放置于移动式位姿调整平台上并固定；将自动化测控系统固定于所述气浮平台装置上，并使所述自动化测控系统与所述太阳电池阵帆板在同一水平线上分布；所述自动化测控系统确定所述太阳电池阵帆板在所述气浮平台装置上的目标姿态和目标三维位置；所述自动化测控系统观测所述太阳电池阵帆板在所述气浮平台装置上的实时姿态和实时三维位置；所述自动化测控系统比较所述目标姿态与所述实时姿态，得到方位角偏移量与俯仰角偏移量；所述自动化测控系统比较所述目标三维位置与所述实时三维位置，得到高度偏移量；所述自动化测控系统根据所述方位角偏移量控制所述移动式位姿调整平台在第一平面上进行旋转，以带动所述星体在所述第一平面上进行旋转；所述自动化测控系统根据所述俯仰角偏移量控制所述移动式位姿调整平台在第二平面上进行旋转，以带动所述星体在所述第二平面上进行旋转；所述自动化测控系统根据所述高度偏移量控制所述移动式位姿调整平台沿所述第一平面与所述第二平面的公共直线进行升降运动，以带动所述星体在垂直方向进行升降运动；所述第一平面与所述第二平面垂直，所述第二平面为所述太阳电池阵帆板的展开面。
所属类别：	发明专利