專(zhuān)利名稱(chēng):一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置，包括動(dòng)力源、減速器、導(dǎo)電滑環(huán)及高精度傳感器。動(dòng)力源提供速率為ω1的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力至減速器，減速器將速率為ω1的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力減速后輸出速率為ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力，速率為ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力作用在導(dǎo)電滑環(huán)上，用以控制所述導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，高精度傳感器用于精確檢測(cè)ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度。其中，導(dǎo)電滑環(huán)與該裝置外的太陽(yáng)帆板連接，高精度傳感器與該裝置外的驅(qū)動(dòng)控制器連接，驅(qū)動(dòng)控制器同時(shí)與動(dòng)力源連接。該裝置具備可實(shí)時(shí)觀測(cè)提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)及位置的功能，并提高了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度，便于控制太陽(yáng)帆板的精確對(duì)日定向。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航天器星載太陽(yáng)帆板驅(qū)動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置的主要功能是驅(qū)動(dòng)及電能傳輸，一般的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)品在入軌工作之后，在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)，地面遙測(cè)人員難以獲得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)角信息，僅憑計(jì)數(shù)及速度推測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，缺乏實(shí)際實(shí)時(shí)遙測(cè)采集功能，若轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息不準(zhǔn)確，在缺乏其它傳感器輔助下，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)載荷一一太陽(yáng)電池陣(太陽(yáng)帆板)不能獲得最高的發(fā)電率，影響整星或整器的電能需求。
[0003]目前，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中采取的角度采集方式為兩種:單點(diǎn)位置式和低精度全角度式。
[0004]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的單點(diǎn)位置式角度采集方式是指在裝置中的某一角度位置處設(shè)置一傳感器，當(dāng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到該位置時(shí)才有檢測(cè)信號(hào)輸出。該方式存在短時(shí)間內(nèi)難以獲得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及太陽(yáng)帆板的轉(zhuǎn)動(dòng)情況信息的缺點(diǎn)。
[0005]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中低精度全角度式測(cè)量方法是指在太陽(yáng)帆板上安裝一太陽(yáng)敏感器，通過(guò)太陽(yáng)光照射在太陽(yáng)帆板上的角度差，經(jīng)電路處理后控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)。該方式具有角度信息誤差較大，且處理控制電路相對(duì)較復(fù)雜的特點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置，以解決現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置在入軌工作后無(wú)法實(shí)時(shí)有效地定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及載荷的轉(zhuǎn)動(dòng)位置的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型的第二目的在于提供一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置，以解決現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置在入軌工作后無(wú)法實(shí)時(shí)有效地獲知驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及太陽(yáng)帆板在軌的運(yùn)行狀態(tài)的問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置，包括動(dòng)力源、減速器、導(dǎo)電滑環(huán)及高精度傳感器；其中:
[0009]所述動(dòng)力源與所述減速器相連，用于提供速率為ω I的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力給所述減速器；
[0010]所述減速器與所述導(dǎo)電滑環(huán)相連，所述減速器用于將所述速率為ω I的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力減速后輸出速率為《2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力給所述導(dǎo)電滑環(huán)，以控制所述導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0011]所述高精度傳感器用于精確檢測(cè)所述輸出速率為ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度；
[0012]所述導(dǎo)電滑環(huán)與一太陽(yáng)帆板連接；
[0013]所述高精度傳感器與一驅(qū)動(dòng)控制器連接，且所述驅(qū)動(dòng)控制器同時(shí)與所述動(dòng)力源連接；所述高精度傳感器將檢測(cè)到的輸出速率為ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)控制器，所述驅(qū)動(dòng)控制器用于根據(jù)接收到的所述輸出速率為《2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度控制所述動(dòng)力源輸出的速率及力矩。
[0014]較佳地，所述驅(qū)動(dòng)控制器包含一個(gè)解碼電路，所述解碼電路作用于所述高精度傳感器以獲得《2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度信息。
[0015]本實(shí)用新型中，設(shè)置的高精度傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)獲取。在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置控制太陽(yáng)帆板轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)高精度傳感器在驅(qū)動(dòng)控制器的解碼電路作用下，獲取驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的精確的角度信息，并將此信息通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸給動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的精確檢測(cè)和定位功能。
[0016]同時(shí)該裝置可通過(guò)檢測(cè)作用在導(dǎo)電滑環(huán)上的力的轉(zhuǎn)速，也可及時(shí)獲取太陽(yáng)帆板的狀態(tài)信息，并將該信息傳遞給驅(qū)動(dòng)控制器。使得航天器相應(yīng)的設(shè)備可以根據(jù)太陽(yáng)帆板的狀態(tài)及作用在導(dǎo)電滑環(huán)上的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的角度及力矩大小信息，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制器控制動(dòng)力源，改變作用在導(dǎo)電滑環(huán)上的動(dòng)力的角度及力矩，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)帆板的高精度對(duì)日定向，便于獲取太陽(yáng)帆板的在軌運(yùn)行狀態(tài)，使得星載上的太陽(yáng)電池陣達(dá)到最優(yōu)的電能輸出率，從而為航天器提供更多的電能。
[0017]與現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的裝置實(shí)現(xiàn)以下有益效果:具備可實(shí)時(shí)觀測(cè)提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)及位置的功能，并提高了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度，便于控制太陽(yáng)帆板的精確對(duì)日定向，同時(shí)該裝置組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，可適用于不同的軌道器產(chǎn)品，適用范圍較廣泛。

【附圖說(shuō)明】

[0018]圖1為本實(shí)用新型提供的全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:01_動(dòng)力源；02_減速器；03_高精度傳感器；04_導(dǎo)電滑環(huán)。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為更好地說(shuō)明本實(shí)用新型，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明，具體如下:
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置，包括動(dòng)力源01、減速器02、高精度傳感器03及導(dǎo)電滑環(huán)04，其中，動(dòng)力源01與減速器02相連，減速器02與導(dǎo)電滑環(huán)04相連，導(dǎo)電滑環(huán)04與該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置外的載荷(太陽(yáng)帆板)連接，高精度傳感器03與該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置外的一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制器連接，該驅(qū)動(dòng)控制器同時(shí)與動(dòng)力源01連接。
[0022]該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置工作時(shí)，由動(dòng)力源01提供速率為ω I的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力至減速器02，減速器02將該速率為ω I的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的力矩放大同時(shí)降低速率為ω I的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，減速后減速器02輸出速率為ω 2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力，隨后該速率為ω 2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力(放大力矩的轉(zhuǎn)動(dòng)力)作用在導(dǎo)電滑環(huán)04上，用以控制導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)太陽(yáng)帆板的轉(zhuǎn)動(dòng)。高精度傳感器03用于精確檢測(cè)ω 2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度，并將ω 2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度信息傳送給驅(qū)動(dòng)控制器，該驅(qū)動(dòng)控制器根據(jù)接收到的信息實(shí)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置中作用在導(dǎo)電滑環(huán)04的動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度信息的反饋，并通過(guò)該驅(qū)動(dòng)控制器調(diào)節(jié)動(dòng)力源01的輸出功率。
[0023]優(yōu)選的高精度傳感器03采用了現(xiàn)行較成熟的旋變式發(fā)送機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)施例中的傳感器可檢測(cè)達(dá)到0.003°的電氣精度，安裝于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置可達(dá)到0.1°的指向轉(zhuǎn)動(dòng)精度。
[0024]優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)控制器還包含一個(gè)解碼電路，該解碼電路作用于高精度傳感器03以獲得《2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度信息。解碼電路的設(shè)置，便于將高精度傳感器03所檢測(cè)的速率為ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)控制器易于處理的信號(hào)。
[0025]導(dǎo)電滑環(huán)04還與航天器連接，太陽(yáng)帆板所產(chǎn)生的電能通過(guò)導(dǎo)電滑環(huán)04傳輸?shù)胶教炱髦校┖教炱髦械钠渌考褂谩?br> [0026]本實(shí)用新型中，通過(guò)設(shè)置高精度傳感器實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置對(duì)動(dòng)力源作用在導(dǎo)電滑環(huán)及太陽(yáng)帆板的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)獲取，也可及時(shí)獲取太陽(yáng)帆板的狀態(tài)信息，并將該信息傳遞給驅(qū)動(dòng)控制器?？梢愿鶕?jù)太陽(yáng)帆板的狀態(tài)及作用在導(dǎo)電滑環(huán)上的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的角度及力矩大小信息，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制器控制動(dòng)力源，改變導(dǎo)電滑環(huán)上的動(dòng)力的角度及力矩，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)帆板的高精度對(duì)日定向，使得星載上的太陽(yáng)電池陣達(dá)到最優(yōu)的電能輸出率，從而為航天器提供更多的電能。
[0027]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置，其特征在于，包括動(dòng)力源、減速器、導(dǎo)電滑環(huán)及高精度傳感器；其中: 所述動(dòng)力源與所述減速器相連，用于提供速率為ω I的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力給所述減速器； 所述減速器與所述導(dǎo)電滑環(huán)相連，所述減速器用于將所述速率為ω I的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力減速后輸出速率為ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力給所述導(dǎo)電滑環(huán)，以控制所述導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述高精度傳感器用于精確檢測(cè)所述輸出速率為ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度； 所述導(dǎo)電滑環(huán)與一太陽(yáng)帆板連接； 所述高精度傳感器與一驅(qū)動(dòng)控制器連接，且所述驅(qū)動(dòng)控制器同時(shí)與所述動(dòng)力源連接；所述高精度傳感器將檢測(cè)到的輸出速率為《2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)控制器，所述驅(qū)動(dòng)控制器用于根據(jù)接收到的所述輸出速率為ω2的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度控制所述動(dòng)力源輸出的速率及力矩。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全角高精度實(shí)時(shí)定位、檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制器包含一個(gè)解碼電路，所述解碼電路作用于所述高精度傳感器以獲得《2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度信息。
【文檔編號(hào)】B64G1-44GK204279983SQ201420668823
【發(fā)明者】陳秀群, 錢(qián)志源, 苗軍, 靳宗向 [申請(qǐng)人]上海宇航系統(tǒng)工程研究所