[发明专利]一种星载抛物面天线高定位精度展开锁位机构

说明书

本发明公开了一种星载抛物面天线高定位精度展开锁位机构，其特征在于，该机构包括：基座，U型架，锁舌，驱动轴，从动轴，深沟球轴承，垫片，驱动组件和锁位装置。驱动组件主要包括：定子和转子。锁位装置包括：底座，锁扣，止动螺钉，螺母A，锁轴，限位螺钉，螺母B，双列扭簧和弹簧挡圈。驱动组件定子与基座连接。驱动轴一端与驱动组件转子连接，另一端与U型架连接。从动轴一端与基座连接，另一端自由，与U型架之间安装深沟球轴承。锁位装置为一机械装置，安装在基座上，用于实现对转动部件U型架的锁位。本发明广泛适用于驱动空间光电类载荷转动并固定支撑在某一位置，具有驱动稳定、速度可调，固定支撑精度高等优点。

技术领域

本发明涉及航空航天机电技术领域，特别涉及一种星载抛物面天线高定位精度展开锁位机构。

技术背景

指向机构是星载天线实现对目标跟踪、定向的重要执行部件，是现代航天器系统的重要组成部分。随着现代航天技术的快速发展，尤其以空间站、登月计划和探火工程为代表的空间探测活动，其任务高度复杂、系统高度耦合，对数据传输、通信、观测、导航、电子侦察干扰等信息系统在多功能、性能、精度、指向部件的刚度和轻量化方面的需求越来越高。有效载荷和通信系统功能的扩展，使天线的复杂程度增高和增益需求提高，天线的波束宽度也不断变窄，造成特定覆盖区域的增益降低。北斗导航卫星、高轨中继卫星、星座组网和深空探测器等都要求建立星地和星间通信链路。因此，为了提高星载天线机动灵活的功能，天线被设计成具备一维甚至更多维转动和定位的功能。

为了提高星载天线的增益，天线口径和重量越来越大、天线的波束宽度也变得很窄，为了增加星载天线的转动范围，且避免在转动过程中碰到卫星本体或天线周围的其他载荷，需要在发射阶段将天线收拢压紧在卫星侧面，入轨后将天线展开支撑在远离星体足够远的某一位置，再进行转动和定向。因此，展开角度的误差将作为星载天线的固定指向误差，一直存在。由此可见，提高展开精度可提高星载天线的指向精度，具有很重要的工程意义。

此外，随着空间高分辨率相机、光学载荷、雷达和扫描驱动的发展，对航天器的平台稳定度的要求也越来越高，对航天器舱外活动部件转动过程中产生的干扰要求也很苛刻。需要星载天线在展开状态的基频尽可能高，而对基频影响因素最大的是系统重量和锁定刚度。可见提高展开锁位机构的锁紧刚度对星载天线和航天器平台均很重要。

现有的有些星载天线，仅依靠电机的保持力矩实现指向机构的位置保持，保持刚度低且易受外界干扰的影响。有些星载天线通过无源弹簧或扭簧展开，到位后依靠销锁定位，展开过程不可控、到位冲击大，锁位精度低且因锁定装置间隙过大而刚度低。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国外类似的资料。

发明内容

为了解决上诉问题，本发明提供了一种星载抛物面天线高定位精度展开锁位机构，技术方案如下：

一种星载抛物面天线高定位精度展开锁位机构，其特征在于，该机构包括：基座，U型架，锁舌，驱动轴，从动轴，深沟球轴承，垫片，驱动组件和锁位装置。驱动组件主要包括：定子和转子。锁位装置包括：底座，锁扣，止动螺钉，螺母A，锁轴，限位螺钉，螺母B，双列扭簧和弹簧挡圈。

所述的驱动组件定子与基座连接。驱动轴一端与驱动组件转子连接，另一端与U型架连接。从动轴一端与基座连接，另一端自由，与U型架之间安装深沟球轴承。锁位装置为一机械装置，安装在基座上，用于实现对转动部件U型架的锁位。

所述的锁舌与U型框架采用一体化设计，用铝合金整体加工成型，锁舌的下表面为楔形弧面。

所述的驱动轴一端通过螺钉固定在驱动组件输出轴上，另一端通过螺钉固定在U型框架上，驱动组件带动U型架绕驱动轴转动，并采集展开锁位机构的位置信息，将该位置信息反馈到电机控制器，实现驱动组件转动位置和停止位置的高精度闭环控制。