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原文传递一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统

专利名称：	一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统
摘要：	本发明公开了一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，包括控制器、位置传感器、比较器、喷气推进装置和涡轮风扇推进装置，喷气推进装置包括气罐、气动三联件、若干电磁阀和若干喷嘴，每个电磁阀至少与一个喷嘴相连，若干电磁阀分别控制喷气推进装置的X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，气罐与气动三联件连接，气动三联件分别与各个电磁阀路连接；涡轮风扇推进装置包括若干电调和若干涡轮风扇，每个电调连接一个涡轮风扇，若干电调分别产生X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，各电调之间并联连接。可实现模拟装置的长距离移动控制和位置精确控制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
发明人：	李森;褚明;夏鲁瑞;马剑;徐升;杨帆;卢妍
专利状态：	有效
申请日期：	2022-02-14T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-11T00:00:00+0800
申请号：	CN202210132293.3
公开号：	CN114162361A
代理机构：	长沙市护航专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	莫晓齐
分类号：	B64G7/00;B;B64;B64G;B64G7;B64G7/00
申请人地址：	101416 北京市怀柔区八一路1号
主权项：	1.一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，包括控制器、位置传感器、比较器、喷气推进装置和涡轮风扇推进装置，所述喷气推进装置包括气罐（101）、气动三联件（102）、若干电磁阀和若干喷嘴，每个电磁阀至少与一个喷嘴相连，若干电磁阀分别用于控制喷气推进装置的X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，气罐（101）与气动三联件（102）通过气路连接，气动三联件（102）分别与各个电磁阀通过气路连接，若干电磁阀之间并联连接；所述涡轮风扇推进装置包括若干电调和若干涡轮风扇，每个电调连接一个涡轮风扇，若干电调分别用于产生X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，各电调之间并联连接；所述位置传感器用于检测卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置；所述比较器分别与位置传感器和控制器连接，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，并将比较结果反馈给控制器；所述控制器分别与各电磁阀和各电调连接，根据接收的所述比较结果控制电磁阀或电调工作。 2.根据权利要求1所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，若目标位置与实际位置的差值大于预设阈值，则控制器控制电调动作；若目标位置与实际位置的差值小于或等于预设阈值，则控制器控制电磁阀动作。 3.根据权利要求2所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述喷气推进装置包括四个电磁阀和八个喷嘴，四个电磁阀为X正向电磁阀（201）、X负向电磁阀（202）、Y正向电磁阀（301）和Y负向电磁阀（302），八个喷嘴为X负向喷嘴一（203）、X负向喷嘴二（204）、X正向喷嘴一（205）、X正向喷嘴二（206）、Y负向喷嘴一（303）、Y负向喷嘴二（304）、Y正向喷嘴一（305）、Y正向喷嘴二（306），X正向电磁阀（201）分别与并联设置的X正向喷嘴一（205）和X正向喷嘴二（206）连接，X负向电磁阀（202）分别与并联设置的X负向喷嘴一（203）和X负向喷嘴二（204）连接，Y正向电磁阀（301）分别与并联设置的Y正向喷嘴一（305）、Y正向喷嘴二（306）连接，Y负向电磁阀（302）分别与并联设置的Y负向喷嘴一（303）、Y负向喷嘴二（304）连接。 4.根据权利要求3所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述涡轮风扇推进装置包括八个涡轮风扇和八个电调，每个涡轮风扇对应一个电调，其中八个涡轮风扇两两成对共分为4组，分别用于产生X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力。 5.根据权利要求4所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述八个涡轮风扇为X正向风扇一（414）、X正向风扇二（415）、X负向风扇一（412）、X负向风扇二（413）、Y正向风扇一（410）、Y正向风扇二（411）、Y负向风扇一（408）、Y负向风扇二（409），所述八个电调为Y正向电调一（404）、Y正向电调二（405）、Y负向电调一（406）、Y负向电调二（407）、X正向电调一（416）、X正向电调二（417）、X负向电调一（418）、X负向电调二（419）：所述X正向风扇一（414）、X正向风扇二（415）为一组，用于产生X正向的推力，所述X正向电调一（416）与X正向风扇二（415）连接，所述X正向电调二（417）与X正向风扇一（414）连接；所述X负向风扇一（412）、X负向风扇二（413）为一组，用于产生X负向的推力，所述X负向电调一（418）与X负向风扇二（413）连接，所述X负向电调二（419）与X负向风扇一（412）连接；所述Y正向电调一（404）、Y正向电调二（405）用于产生Y正向的推力，所述Y正向电调一（404）与Y正向风扇二（411）连接，所述Y正向电调二（405）与Y正向风扇一（410）连接；所述Y负向电调一（406）、Y负向电调二（407）用于产生Y负向的推力，所述Y负向电调一（406）与Y负向风扇二（409）连接，所述Y负向电调二（407）与Y负向风扇一（408）连接。 6.根据权利要求5所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述预设阈值包括X轴正向预设阈值、X轴负向预设阈值、Y轴正向预设阈值和Y轴负向预设阈值，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，若目标位置与实际位置在X轴正向的差值大于X轴正向预设阈值，需要在X轴正向产生较大位移补偿时，由控制器产生控制信号控制X正向电调一（416）、X正向电调二（417）分别带动X正向风扇二（415）和X正向风扇一（414）旋转，产生推力的方向为X轴负向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向X轴正向移动；若目标位置与实际位置在X轴负向的差值大于X轴负向预设阈值，需要在X轴负向产生较大位移补偿时，由控制器产生控制信号控制X负向电调一（418）、X负向电调二（419）分别带动X负向风扇二（413）和X负向风扇一（412）旋转，产生推力的方向为X轴正向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向X轴负向移动；若目标位置与实际位置在Y轴正向的差值大于Y轴正向预设阈值，需要在Y轴正向产生较大位移补偿时，由控制器产生控制信号控制Y正向电调一（404）、Y正向电调二（405）分别带动Y正向风扇二（411）和Y正向风扇一（410）旋转，产生推力的方向为Y轴负向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向Y轴正向移动；若目标位置与实际位置在Y轴负向的差值大于Y轴负向预设阈值，需要在Y轴负向产生较大位移补偿时，由控制器产生控制信号控制Y负向电调一（406）、Y负向电调二（407）分别带动Y负向风扇二（409）和Y负向风扇一（408）旋转，产生推力的方向为Y轴正向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向Y轴负向移动；所述较大位移为大于10mm。 7.根据权利要求6所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，若目标位置与实际位置在X轴正向的差值小于或等于X轴正向预设阈值，需要在X轴正向产生较小位移补偿时，控制器产生控制信号控制X正向电磁阀（201）开启，从而高压气体从X正向喷嘴一（205）、X正向喷嘴二（206）喷出，产生推力的方向为X轴负向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向X轴正向移动；若目标位置与实际位置在X轴负向的差值小于或等于X轴负向预设阈值，需要在X轴负向产生较小位移补偿时，控制器产生控制信号控制X负向电磁阀（202）开启，从而高压气体从X负向喷嘴一（203）、X负向喷嘴二（204）喷出，产生推力的方向为X轴正向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向X轴负向移动；若目标位置与实际位置在Y轴正向的差值小于或等于Y轴正向预设阈值，需要在Y轴正向产生较小位移补偿时，控制器产生控制信号控制Y正向电磁阀（301）开启，从而高压气体从Y正向喷嘴一（305）、Y正向喷嘴二（306）喷出，产生推力的方向为Y轴负向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向Y轴正向移动；若目标位置与实际位置在Y轴负向的差值小于或等于Y轴负向预设阈值，需要在Y轴负向产生较小位移补偿时，控制器产生控制信号控制Y负向电磁阀（302）开启，从而高压气体从Y负向喷嘴一（303）、Y负向喷嘴二（304）喷出，产生推力的方向为Y轴正向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向Y轴负向移动；所述较小位移为小于10mm。 8.根据权利要求1所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述涡轮风扇推进装置还包括涡轮风扇控制板（403）、所述控制器通过涡轮风扇控制板（403）分别与各电调连接。 9.根据权利要求8所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，还包括工控机，所述工控机与控制器连接。 10.根据权利要求9所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
所属类别：	发明专利