[发明专利]一种变径内驱动式套筒展开方法

说明书

本发明公开了一种变径内驱动式套筒展开方法，属于变结构体空间遥感器技术领域，该方法基于轮式驱动组件、能够将轮式驱动组件与套筒内壁抵接的变径预紧组件和反馈轮式驱动组件和抵接状态的控制系统；该方法包括以下步骤：步骤S1，变径预紧组件与最内级或最外级套筒的下部固连，轮式驱动组件安装在变径预紧组件上；步骤S2，预紧系统保证轮式驱动组件与待展开套筒内壁实时接触；步骤S3，驱动系统控制轮式驱动组件转动，将套筒逐级展开，并在套筒完全展开后停机，该方法具有简单，可靠，可扩展，紧凑，精度高的优点，可以用于所有使用套筒式展开机构的场合，尤其是对展开精度要求较高的空间遥感领域。

技术领域

本发明涉及变结构体空间遥感器技术领域，尤其涉及一种变径内驱动式套筒展开方法，用于完成多级套筒的在轨展开，实现超大型变结构体空间遥感器的在轨重组的。

背景技术

为了突破运载能力限制，在轨建造更大口径的空间遥感器，空间可展开遥感器成为新的发展方向。该技术路线的基本原理是，在发射前，将系统有序折叠以缩小其占用的空间，入轨后，自动展开重组，实现等效设计口径的成像能力。实现，空间可展开遥感器变形，需要展开机构驱动，传统的空间展开机构主要有铰接桁架式、薄壁管式、套筒式、盘绕式和充气式几种。

套筒式因筒体截面惯性矩较大，并且由于每两级筒体之间保留了一定长度的搭接，因而具有很好的刚度与强度性能，通过使用线胀系数较小的碳纤维材料和机械限位装置可以达到很高的定位精度，特别适用于对精度、稳定性和刚度都要求较高的变结构体空间相机领域。

根据套筒展开方式的不同可以分为绳索驱动式、丝杠驱动式和薄壁开口管驱动式。绳索驱动方式具有展开同步性好，结构及原理简单，驱动结构件质量较轻的优点。但是在微重力环境下，绳索存在相互缠绕的风险，可靠性低；受绳索弹性影响，展开过程存在震荡，系统控制难度大。丝杠驱动式具有原理简单、结构稳定、强度大、展开驱动力高等突出优点。但是其对丝杠的加工精度和螺母的装配精度要求非常高；受丝杠制造能力限制，套筒的单级伸展长度无法做到很长，展折比相对较低；易弯曲变形，导致机构卡死，可靠性不高。薄壁开口管驱动方式轴向驱动力较大；但是其展收机构结构复杂，重量及结构尺寸大，使用不方便；薄壁开口管展开后变形不对称，引起套筒轴向旋转，挤压导向机构，造成展开机构变形；而且，大行程薄壁开口管的制备困难，成本非常高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种变径内驱动式套筒展开方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的一种变径内驱动式套筒展开方法，基于轮式驱动组件、能够将所述轮式驱动组件与套筒内壁抵接的变径预紧组件和反馈所述轮式驱动组件和抵接状态的控制系统；

该方法包括以下步骤：

该方法包括以下步骤：

步骤S1：所述变径预紧组件与最内级或最外级套筒的下部固连，所述轮式驱动组件安装在所述变径预紧组件上；

步骤S2：预紧系统保证所述轮式驱动组件与待展开套筒内壁实时接触；

步骤S3：驱动系统控制所述轮式驱动组件转动，将套筒逐级展开，并在套筒完全展开后停机。

进一步的，所述预紧系统控制方式，包括如下步骤：

步骤S2.1：检测所述变径预紧组件状态参数x₁～x_n，其中n为状态参数数量

步骤S2.2：由所述变径预紧组件状态参数计算所述轮式驱动组件与套筒内壁的抵接力N＝f(x₁,...,x_n)；

步骤S2.3：判断抵接力N是否满足要求，如果满足要求转步骤S2.5，不满足要求转步骤S2.4；