[发明专利]一种小卫星质量特性测试用的卫星姿态转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星试验装置，尤其涉及一种小卫星质量特性测试用的卫星姿态转换装置。

背景技术

根据研制流程，卫星需进行质量特性测试，包括质心测量、转动惯量测量以及配重补偿，使整星质量特性满足运载和姿轨控的需求，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3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。X、Y向质心测试是使用垂直工装将卫星垂直向放置在质心测试台3上进行测试，Z向质心测试是使用水平工装4将卫星翻身90°水平向放置在质心测试台3上进行测试。如图1、图2所示。

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。

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；Jx、Jy、Jx-yθ向转动惯量测试是使用第一水平工装4(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；Jz-xθ、Jz-yθ向转动惯量测试是使用第一水平工装4(I)、第二水平工装4(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。如图3、图4、图5所示。

但是现有技术中，技术人员为了获得卫星的质量特性，需要对卫星进行在不同的试验设备上进行多次吊装，试验设备结构复杂，试验周期长，成本高，因此急需提供一种集成度高，并能够实现上述功能的小卫星质量特性测试用的卫星姿态转换装置

发明内容

为了使得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，能够满足小卫星质量特性测试的要求。本发明提供了一种小卫星质量特性测试用的卫星姿态转换装置。

本发明的技术方案是提供了一种小卫星质量特性测试用的卫星姿态转换装置，其特征在于包括：垂直工装、L梁、直角支架、配重块，其中：

垂直工装为圆柱结构，其上端设置有卫星固定法兰，下端设置有测试台固定法兰，卫星固定法兰和测试台固定法兰上具有供连接螺栓穿过的孔，圆柱的壁面均匀设置若干个孔，以减轻垂直工装的重量；

L梁包括主体结构、连接圆盘、移动机构、旋转机构、支撑系统，L梁的主体结构由ZALSi9Mg铸造加工成型，成L形，连接圆盘用于与测试台相连接，移动机构是一套滚珠丝杠副，其平行安装于主体结构的水平部分，通过摇动旋转手柄，带动丝杠旋转，从而使卫星姿态转换装置在连接圆盘上前后运动；旋转机构由旋转轴、轴承、旋转圆盘、涡轮蜗杆机构组成，用于使卫星绕旋转轴旋转，实现不同角度的姿态转换；支撑系统由支撑杆和滚轮组成，用于支撑与卫星连接的圆环，减小旋转机构轴承承受的力；

直角支架的主体结构由ZALSi9Mg铸造加工成型，成L形，直角支架的竖直部分上设置有与L梁的旋转机构连接的连接装置，直角支架的水平部分与垂直工装连接的连接装置，且直角支架的水平部分的末端位置设置有配重安装接口，第二配重块固定安装于该接口上；

在L梁的主体结构的水平部分的末端还设置有第一配重块。

本发明的有益效果是：本发明采用部件组合的方式构成了试验设备，该设备可以根据需要进行选择和组合，在保证高精度的条件下，实现了结构简单，成本低的目标。

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1X、Y向质心测试示意图；

图2Z向质心测试示意图；

图3Jz向转动惯量测试示意图；

图4Jx、Jy、Jx-yθ向转动惯量测试示意图；

图5Jz-xθ、Jz-yθ向转动惯量测试；

图6为卫星姿态转换装置总图；

图7为L梁、垂直工装的组合件示意图；

图8为垂直工装示意图；

图9为L梁示意图；

图10为直角支架示意图。

其中：1卫星、2垂直工装、3质心测试台、4水平工装、4(I)第一水平工装、4(II)第二水平工装、5转动惯量测试台、6L梁、7直角支架、8第一配重块、9第二配重块、10起吊翻身装置、11旋转机构、12支撑机构、13L梁主体结构、14移动机构、15连接圆盘；

具体实施方式