[发明专利]一种卫星姿态转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星质量特性测试，特别涉及一种卫星姿态转换装置。

背景技术

在卫星的研制过程中，需要对卫星进行质量特性测试，包括质心测量、转动惯量测量以及配重补偿，使整星的质量特性满足运载和姿轨控制的需求，并验证整星质量特性的理论计算值。

质心测试使用质心测试台进行测试，包括X、Y、Z三个方向的测试，如测量不满足要求需进行配重。如图1所示，在做X、Y向质心测试时，需要使用垂直工装将卫星垂直向放置在质心测试台上进行测试，如图2所示，在做Z向质心测试时需要使用水平工装将卫星翻身90°水平向放置在质心测试台上进行测试。

转动惯量测试使用转动惯量测试台进行测试，包括Jx、Jy、Jz、Jx-yθ、Jz-xθ、Jz-yθ向的测试，其中Jx-yθ表示卫星绕Z轴逆时针转动θ角的转动惯量，Jz-xθ表示卫星绕Y轴逆时针转动θ角的转动惯量，Jz-yθ表示卫星绕X轴逆时针转动θ角的转动惯量。

如图3所示，Jz向转动惯量测试是使用垂直工装将卫星垂直向放置在转动惯量测试台上进行测试；如图4所示，Jx、Jy、Jx-yθ向转动惯量测试是使用水平工装(I)将卫星翻身90°水平向放置在转动惯量测试台上进行测试，测试时卫星需要逆时针转动θ角；如图5所示，Jz-xθ、Jz-yθ向转动惯量测试是使用水平工装(I)、水平工装(II)将卫星垂直向放置在转动惯量测试台上进行测试，测试时卫星需要逆时针转动θ角。

从对卫星质量特性测试过程的上述描述来看，在做质量特性测试时，除了需要质心测试台、转动惯量测试台等装置外，还需要有用于对卫星的姿态进行调整的装置，如所述的垂直工装、水平工装(I)、水平工装(II)等，这一类型的装置也被称为卫星姿态转换装置。在现有技术中虽然也存在卫星姿态转换装置，但这些装置都具有结构复杂，重量大，很难做吊装翻身，不利于操作等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有装置结构复杂，重量大，很难做吊装翻身，不利于操作等缺陷，从而提供一种结构简单、易于操作的卫星姿态转换装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种卫星姿态转换装置，包括L梁、直角支架、垂直工装以及配重块；其中，

所述垂直工装用于安装所述卫星，通过所述垂直工装能够对所述卫星做X、Y向质心测试和Jz向转动惯量测试；

所述L梁包括主体结构、连接圆盘、移动机构、旋转机构、支撑系统以及起吊翻身系统；所述主体结构呈L形，其内部中空，用来安装所述的旋转机构、起吊翻身系统、移动机构以及配重块；所述的连接圆盘位于所述主体结构底部，用于将所述的L梁连接到外部的质心测试台或转动惯量测试台；所述的移动机构位于所述主体结构中靠近底部的位置，它与所述连接圆盘连接，用于使所述主体结构在所述连接圆盘上前后运动；所述的支撑系统安装于所述主体结构的横梁之上，用来支撑所述旋转机构的轴承；所述起吊翻身系统用于对卫星做吊装和翻身操作；将安装有卫星的垂直工装安装到L梁上的旋转机构后，能够对卫星做Z向质心测试和Jx、Jy、Jx-yθ向转动惯量测试，能够使卫星绕Z轴旋转；

所述的直角支架成L形，所述直角支架的底部与所述垂直工装的底部连接，所述直角支架的上部与所述L梁中的旋转机构连接；所述的L梁、直角支架、垂直工装组合后用于Jz-xθ、Jz-yθ向转动惯量测试，能够使安装于其上的卫星绕X轴或Y轴旋转；

所述的配重块用于对卫星姿态转换装置进行配重。

上述技术方案中，所述的垂直工装由ZALSi9Mg整体铸造、加工成形，并经过表面冷硬阳极化处理。

上述技术方案中，所述L梁的主体结构由ZALSi9Mg铸造加工成形。

上述技术方案中，所述的移动机构为一套滚珠丝杠副。

上述技术方案中，所述的旋转机构包括旋转轴、轴承、旋转圆盘、涡轮蜗杆机构。

上述技术方案中，所述的支撑系统包括支撑杆和滚轮。

上述技术方案中，所述的起吊翻身系统包括四根起吊臂、两副单杆吊具，其中所述两幅单杆吊具分别安装在所述L梁主体结构的顶部与底部。

本发明的优点在于：

本发明的卫星姿态转换装置具有重量轻、结构简单、可以进行吊装翻身的特点，能够满足卫星质量特性测试的要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，其中：

图1为X、Y向质心测试示意图；

图2为Z向质心测试示意图；

图3为Jz向转动惯量测试示意图；