[发明专利]一种空间望远镜展开机构、控制系统和方法

说明书

本发明提供一种空间望远镜展开机构、控制系统和方法，空间望远镜展开机构包括：主体、3‑9组子镜单元和通讯单元；子镜单元包括镜面和限位单元；镜面通过驱动电机驱动展开或收起，驱动电机设置在所述主体的中轴位置；限位单元包括：第一限位单元，设置在每个所述镜面与所述主体连接的位置，用于实时测定镜面的位置信息；第二限位单元，包括与每个镜面对应的所述驱动电机相匹配设置的限位传感子单元，用于检测所述镜面展开或收起时的位置信息；第三限位单元，设置在每个镜面展开到位时镜面的正下方，通过镜面背面的标靶测算所述镜面的位置和姿态信息；通信单元，用于向外传输信息并接收控制指令。实现展开机构的平稳和高精度展开和定位功能。

技术领域

本发明涉及空间望远镜技术领域，尤其涉及一种空间望远镜展开机构、控制系统和方法。

背景技术

现有空间望远镜展开机构在成像分辨率和清晰度等方面都有一定的不足。此外，现有空间望远镜设备的展开到位精度单纯只靠机械卡槽来确定，其在保证所有镜面的定位一致性方面也难以达到更高的精度。

空间展开机构具有刚度强度大、展开定位精度高、可靠性高、机械和热稳定性好、能够重复展开与收拢等特点。针对这些特点，国内外科研机构在空间展开机构应用领域都致力于开发出一套简单方便行之有效的方案。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明为了解决现有的问题，提供一种空间望远镜展开机构、控制系统和方法。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：

一种空间望远镜展开机构，包括：主体、3-9组子镜单元和通讯单元；每个所述子镜单元包括镜面和限位单元；所述镜面通过驱动电机驱动展开或收起，所述驱动电机设置在所述主体的中轴位置；所述限位单元包括：第一限位单元、第二限位单元和第三限位单元；所述第一限位单元，设置在每个所述镜面与所述主体连接的位置，用于实时测定所述镜面的位置信息；所述第二限位单元，包括与每个所述镜面对应的所述驱动电机相匹配设置的限位传感子单元，用于检测所述镜面展开或收起时的位置信息；所述第三限位单元，设置在每个所述镜面展开到位时所述镜面的正下方，通过所述镜面背面的标靶测算所述镜面的位置和姿态信息；所述通信单元，用于向外传输信息并接收控制指令。

优选地，所述第二限位单元包括三个限位传感子单元；当所述镜面收起时，一个限位传感子单元检测所述镜面位置姿态是否到位；当所述镜面展开时，两个限位传感子单元构成两级限位传感，所述镜面展开到第一级限位传感子单元的位置时，开始降速；所述镜面展开到第二级限位传感子单元的位置时，停止；所述第三限位单元是测算相机。

优选地，子镜单元是6组；所述镜面收起时，3扇所述镜面向上收起，3扇所述镜面向下收起；所述主体上、下分别设置两台电机分别用于锁紧和解锁所述镜面，所述电机各自匹配两个限位传感单元用于检测是否锁紧或是否解锁。

本发明又提供一种空间望远镜展开机构的控制方法，用于控制如上任一所述的空间望远镜展开机构的镜面展开或者收起，包括如下步骤：S1：从所述第一限位单元得到的位置信息，进而得到所述空间望远镜展开机构的状态；S2：控制所述空间望远镜展开机构的所述驱动电机运行带动所述镜面展开或收起；S3：获取所述第二限位单元得到的位置信息并驱动所述驱动电机运行带动所述镜面运动到位；S4：获取所述第三限位单元得到的位置和姿态信息，测算出所述镜面展开的精度。

优选地，通过发送运动控制指令控制电机驱动器驱动所述驱动电机运行带动所述镜面展开或收起。

优选地，所述驱动电机的运行包括角度、速度和运行方向。

优选地，所述空间望远镜展开机构的状态包括折叠状态、中间状态和展开状态。