[发明专利]一种用于绳系卫星地面释放回收的试验装置

说明书

本发明为一种用于绳系卫星地面释放回收的试验装置，包括系绳卷绕机构、排线机构、张力检测机构及绳长检测机构、输出系绳角度检测及控制机构、壳体。本装置可用于地面绳系卫星的释放和回收动力特性研究试验，不仅能够测量和控制系绳张力的大小，完成子星释放和回收的系绳长度测量，还可以测量并控制系绳的姿态入角，对系绳的输出角度进行相应的反馈控制，对姿态入角进行控制，能够调整姿态入角，使得卫星的释放及回收更加可控。本发明结构简洁明了，系绳路径明确通畅，不会产生系绳释放和回收过程中的滑脱以及因系绳松弛导致内部发生的灾难性的缠绕等问题。

技术领域

本发明涉及空间绳系卫星系统研究技术领域，具体是一种用于绳系卫星地面释放回收的试验装置。

背景技术

随着人类越来越深入外太空之中，各种轨道垃圾越来越多，在空间中进行的许多实验和工作都需要用到绳系卫星系统，而在其中，系绳的释放以及其回收过程之中可能遇到的许多问题一直以来都是人们研究的对象，尽管各个国家和国际组织针对空间绳系卫星系统的研究在几年前就已经展开，系绳的释放依旧是一个值得研究的问题。经调研发现，现有的关于绳系卫星释放和回收的装置还存在一些不足，比如仅对姿态入角进行测量但并未加入姿态角控制机构，且装置稳定性较差，结构复杂，体积大等。

因此，本发明针对绳系卫星的释放机构进行设计，以前人的经验为基础，进行创新设计，提供一种能控制姿态角度的更加稳定、体积小、结构简单的试验装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，设计一种用于绳系卫星地面释放回收的试验装置。该装置能够随时对系绳张力进行调节，从而使子星模拟器的释放平稳，具有控制精度高、工作范围广、可以自行解决各种会造成系统失稳的问题等优点。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，设计一种用于绳系卫星地面释放回收的试验装置，包括系绳卷绕机构、排线机构、张力检测机构及绳长检测机构、输出系绳角度检测及控制机构、壳体，其特征在于：所述输出系绳角度检测及控制机构包括系绳导环、转盘、推力球轴承座、电机固定架侧板、电机转盘联轴器、推力球轴承、系绳输出导轮、电机同步带轮、角度传感器同步带轮、同步带、角度传感器固定座、角度传感器、电机固定板、转角驱动电机；

两个电机固定架侧板下部固定在底部基板上，上述的转盘、系绳导环和系绳输出导轮构成导线机构，转盘的下部中心连接转盘轴，转盘轴与转盘配合，在转盘轴的上表面设置有螺柱，转盘的下表面安装转盘定位螺母，螺柱与转盘定位螺母配合，转盘通过推力球轴承固定安装在推力球轴承座上，推力球轴承座的下部固定在电机固定架侧板的顶部，保证转盘能够在水平面内自由旋转；在两个电机固定架侧板之间的区域内安装有电机固定板，转角驱动电机固定在电机固定板上，转角驱动电机用于控制转盘轴的转动，转角驱动电机与转盘轴之间通过电机转盘联轴器相连；一方面转盘轴伸出推力球轴承座与转盘连接，另一方面位于推力球轴承座下方的转盘轴上安装有一个电机同步带轮；

电机固定架侧板的侧面上安装有角度传感器固定座，角度传感器固定在角度传感器固定座上，与角度传感器同步带轮相连；电机同步带轮与角度传感器同步带轮同高度，且通过同步带连接，使得角度传感器测得的角度与转盘同步。

系绳卷绕机构和排线机构在空间呈上下并排平行布置，张力检测机构为三滑轮张力传感器，三滑轮张力传感器中布置有上中下三个张紧导轮，三个张紧导轮呈竖直状态布置；

所述排线机构主体为丝杠结构，丝杠结构的滑块上布置有第一滑块导轮和第二滑块导轮，第一滑块导轮和第二滑块导轮呈上下布置，且上下两个导轮的连线与卷筒轴母线呈垂直状布置，用于系绳的排布和导向，配合系绳卷绕机构运动，卷筒轴上系绳的引出端绕过两个滑块导轮在丝杠及滑块移动下均匀紧凑的排布在卷筒上，使得系绳能够均匀的排布在卷筒上；