小型航天器對接裝置地面試驗平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型小型航天器對接裝置地面試驗平臺，包括工作臺、線性導軌、滑塊、基座、支架、安裝盤和待測試對接裝置，所述基座和線性導軌設置在所述工作臺上，所述滑塊安裝在所述線性導軌上，所述支架安裝在所述基座上，所述安裝盤設置在所述支架上，所述待測試對接裝置安裝在所述安裝盤上，所述基座有2個，一個安裝在所述工作臺上，一個安裝在所述滑塊上，所述工作臺與外界總控電腦連接，其特點是待測對接裝置的高度、角度、相位均可調(diào)，大大提高了試驗的可操作性。
【專利說明】小型航天器對接裝置地面試驗平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于測試高級對接功能的小型航天器對接裝置的地面試驗
T D ο
【背景技術(shù)】
[0002]航天器空間交會對接技術(shù)具有特別重要的意義。在過去和現(xiàn)在的人類的空間活動中飛行器空間交會對接技術(shù)都發(fā)揮了重大作用，并將繼續(xù)在人類的空間活動中將發(fā)揮更大的作用。鑒于空間活動成本都十分昂貴和航天飛行任務具有特殊重要性，迫使空間對接活動必須可靠，因此對接機構(gòu)的可靠性要求非常高。相比較而言，空間飛行器(包括對接機構(gòu))的質(zhì)量較輕，體積較小，結(jié)構(gòu)略顯單薄。為了保證高可靠性，地面試驗、檢驗和驗收的作用顯得非常重要。
[0003]通常把交會對接分為四個主要階段:地面導引段、遠距離接近段、近距離接近段、?？亢蛯佣?最后逼近段)。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，地面導引段技術(shù)已經(jīng)成熟，國內(nèi)外交會對接仿真試驗大多數(shù)集中在停靠對接段。目前此類研究主要集中在美國、俄羅斯、日本、加拿大等國。美國和俄羅斯已經(jīng)建立了測試對接過程和對接裝置性能的對接綜合實驗系統(tǒng)，日本和加拿大也建立了用于衛(wèi)星研究的半物理仿真實驗臺。然而，當前的地面試驗平臺的測試目標基本都是大型航天器，很難應用到小型航天的對接測試上來。而且，通用對接裝置的測試工作主要針對系統(tǒng)的機械對接和電氣連接,并沒有涉及對自主對接等高級功能的測試鑒于未來航天器小型化、多功能化的發(fā)展趨勢，設計制造一種可以測試高級對接功能的小型航天器對接裝置地面試驗平臺尤為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種可以測試高級對接功能的小型航天器對接裝置的地面試驗平臺。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:本實用新型小型航天器對接裝置地面試驗平臺，包括工作臺、線性導軌、滑塊、基座、支架、安裝盤和待測試對接裝置，所述基座和線性導軌設置在所述工作臺上，所述滑塊安裝在所述線性導軌上，所述支架安裝在所述基座上，所述安裝盤設置在所述支架上，所述待測試對接裝置安裝在所述安裝盤上，所述基座有2個，一個安裝在所述工作臺上，一個安裝在所述滑塊上，所述工作臺與外界總控電腦連接。
[0006]更進一步的，所述工作臺上均勻分布著貫穿上下表面的用于所述基座和線性導軌定位和固定的安裝孔。
[0007]更進一步的，所述基座和安裝盤可在360度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0008]更進一步的，所述支架設置有用于固定和調(diào)節(jié)安裝盤高度的豎直凹槽。
[0009]本實用新型的技術(shù)方案所提供的實驗平臺可實現(xiàn)待測對接裝置的高度、角度、相位均可調(diào)，大大提高試驗的可操作性，并可以測試自主對接等高級功能；用線性導軌和驅(qū)動塊(滑塊)的組合來模擬主動航天器，并通過兩種不同的驅(qū)動方式模擬不同的工況，使測試環(huán)境出更貼近真實環(huán)境，提高了試驗的可信度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1:本實用新型總體結(jié)構(gòu)(含待測試對接裝置)示意圖。
[0011]圖2:本實用新型的線性導軌和驅(qū)動塊示意圖。
[0012]圖3:本實用新型的待測物支架(含待測對接裝置)示意圖。
[0013]圖4:本實用新型試驗效果示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】對本實用新型做進一步說明。
[0015]結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】中所給的附圖，本實用新型小型航天器對接裝置地面試驗平臺，包括工作臺(I)、線性導軌(2)、滑塊(3)、基座(4)、支架(5)、安裝盤(6)和待測試對接裝置
(7)，所述基座⑷和線性導軌(2)設置在所述工作臺⑴上，所述滑塊(3)安裝在所述線性導軌(2)上，所述支架(5)安裝在所述基座(4)上，所述安裝盤(6)設置在所述支架(5)上，所述待測試對接裝置(7)安裝在所述安裝盤(6)上，所述基座(4)有2個，一個安裝在所述工作臺(I)上，一個安裝在所述滑塊(3)上，，所述工作臺(I)與外界總控電腦連接，所述工作臺(I)上均勻分布著貫穿上下表面的用于所述基座(4)和線性導軌(2)定位和固定的安裝孔，所述基座(4)和安裝盤(6)可在360度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所述支架(5)設置有用于固定和調(diào)節(jié)安裝盤高度的豎直凹槽。
[0016]一般來說，對接裝置測試的主要內(nèi)容為對接裝置的機械以及電氣性能，詳細的測試內(nèi)容可按照單機測試、對接測試以及分離測試三部分進行設計。
[0017]單機測試的具體測試內(nèi)容是:1.鎖緊機構(gòu)的測試，包括電機和傳動裝置的運轉(zhuǎn)等；2.傳感器與執(zhí)行機構(gòu)的響應測試。
[0018]對接測試的具體測試內(nèi)容是:1.機構(gòu)性能測試:包括錐孔對準與導向性能；機構(gòu)的鎖緊功能；承載能力測試；傳感器、控制系統(tǒng)的工作能力測試；執(zhí)行機構(gòu)的響應性能測試；2.電氣性能測試:包括電流電壓是否正常；信號是否正常以及能否進行數(shù)據(jù)通信。
[0019]分離測試的具體測試內(nèi)容是:1.錐孔機構(gòu)的分離性能；2.機構(gòu)的解鎖功能；3.傳感器、控制系統(tǒng)的工作能力測試；4.執(zhí)行機構(gòu)的響應性能測試。
[0020]根據(jù)已經(jīng)設計的單機測試、對接測試以及分離測試的內(nèi)容，三種測試模式下的主要測試流程如下:單機測試的流程和方法是:1.在不安裝電機的情況下，手動測試機構(gòu)的運轉(zhuǎn)和干涉，檢查系統(tǒng)的安裝和裝配狀況；2.完整裝配情況下，將兩對接裝置安裝至試驗臺安裝盤(6)上，分別進行單機通電，測試電機的運轉(zhuǎn)、機構(gòu)傳動以及鎖緊功能，保證單機具備正常工作能力。對接測試的流程和方法是:1.調(diào)整可旋轉(zhuǎn)的基座(4)的角度和支架
(5)的高度，校準兩對接裝置在安裝臺上的相對位置，保證雙方中心軸重合，再調(diào)整安裝盤(6)的相位，使錐與孔相對位置處于容許位置誤差范圍之內(nèi)；2.通過線性導軌(2)和滑塊(3)使兩對接裝置接近至實驗測試距離；3.兩對接裝置緊密對接后進行自動鎖緊測試，此過程中重點測試機構(gòu)的鎖緊功能、傳感器和控制系統(tǒng)的工作能力以及驅(qū)動電機的響應能力；4.完成對接和鎖緊后測試電氣性能，包括線路的接通情況、電能傳輸和數(shù)據(jù)通信的能力以及相關(guān)性能指標的測試；5.在電氣系統(tǒng)正常工作的情況下，利用相關(guān)工具進行系統(tǒng)的對接承載能力測試。分離測試的流程和方法是:1.中斷兩對接裝置之間的電能及數(shù)據(jù)連接；2.進行自動解鎖操作，測試機械系統(tǒng)、傳感器、控制系統(tǒng)的工作能力和電機的響應性能；3.控制滑塊(3)沿著線性導軌(2)反向移動，使兩對接裝置分離。
【權(quán)利要求】
1.一種小型航天器對接裝置地面試驗平臺，其特征是:包括工作臺、線性導軌、滑塊、基座、支架、安裝盤和待測試對接裝置，所述基座和線性導軌設置在所述工作臺上，所述滑塊安裝在所述線性導軌上，所述支架安裝在所述基座上，所述安裝盤設置在所述支架上，所述待測試對接裝置安裝在所述安裝盤上，所述基座有2個，一個安裝在所述工作臺上，一個安裝在所述滑塊上，所述工作臺與外界總控電腦連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型航天器對接裝置地面試驗平臺，其特征是:所述工作臺上均勻分布著貫穿上下表面的用于所述基座和線性導軌定位和固定的安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型航天器對接裝置地面試驗平臺，其特征是:所述基座和安裝盤可在360度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型航天器對接裝置地面試驗平臺，其特征是:所述支架設置有用于固定和調(diào)節(jié)安裝盤高度的豎直凹槽。
【文檔編號】B64G99/00GK203806153SQ201420141484
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】李曙光, 袁建平, 胡昊天, 任仲靖 申請人:西北工業(yè)大學