[发明专利]一种卫星跟踪转台的地面模拟试验方法及装置

说明书

本发明提供一种卫星跟踪转台的地面模拟试验方法及装置，该方法包括：获取卫星跟踪转台在真实服役环境下的微重力和温度参数；根据所述微重力和温度参数获取转台运动轴系的摩擦力矩数值；将相应所述摩擦力矩数值的摩擦力矩作用到轴系上，同时轴系通过驱动机构使其与真实卫星跟踪转台的相应部件运动保持一致；通过获取驱动机构驱动轴系的参数来判断其运动跟踪精度的高低；所述轴系通过极低摩擦的润滑水膜悬浮于密闭环境中。该发明是一种高还原度的卫星跟踪转台地面模拟试验方法，成本较传统微重力环境模拟方法要低很多，适合不同运行轨道甚至深空环境工作的转台模拟试验，对发展高精度转台有重要的价值。

技术领域

本发明涉及卫星跟踪转台性能检测技术领域，尤其涉及一种卫星跟踪转台的地面模拟试验方法及装置。

背景技术

作为太空侦查活动中的核心装备，卫星跟踪转台通过其搭载的红外相机或太空望远镜能够实现对空间目标的探测和跟踪，从而及时、准确地掌握空间势态，因此是世界强国竞相研究的战略性装备。随着探测任务要求向全天时、全天候、高精度等方向不断发展，卫星转台的性能指标必须持续升级以应对这些挑战。虽然卫星转台长期工作于太空微重力环境中，但其制造、安装和调试工作都是在地面上进行的。由于温度、重力环境等条件不同，地面试运行得到的性能数据结果与空间服役的真实情况会有较大的误差，严重制约了高精度卫星跟踪转台的发展。为了最大程度上获取准确的性能数据，研究者们通常竭尽所能在地面上模拟太空微重力环境，然后开展试验、获取相关数据。总体来说，有关空间微重力条件的地面模拟试验方法主要有：落塔法、抛物飞行法、悬吊法、水浮法、气浮法等。落塔法是指在微重力塔中做自由落体运动，从而产生微重力环境的一种方法。该方法的模拟精度高，但单次微重力试验时间过短，具有较大的应用局限性。抛物飞行法即利用抛物线机动飞行来创造微重力环境，目前能够创造20-30秒左右的试验时间。与落塔法类似，单次试验持续时间过短难以对装置的性能指标进行充分考核。悬吊法即利用吊丝的垂直拉力来平衡试验装置自身重力，该方法的精度不高，不适合卫星转台这种精密装置的测试。气浮法是指主要通过气悬浮的方法在光滑平台上将试验装置平托起来，即悬浮力与重力抵消来实现微重力模拟的一种方法。该方法只能适用平面的微重力试验，不能实现三维度微重力环境模拟。水浮法是通过水的浮力来抵消实验装置重力的影响，可以实现三维空间的微重力试验且试验时间不受限制，但试验必须在有一定粘度的水中进行，会对运动副之间的运动产生影响且不适合卫星转台这类机电系统，一般用于纯机械系统的模拟试验。

综上所述，现有的几种微重力环境模拟方法难以准确考核卫星转台真实服役性能指标，或因单次试验持续时间过短，或因精度不高，或因只能进行两维模拟，严重制约了高精度卫星跟踪转台的发展。究其本因，在重力无所不在的地面上，根本实现不了真正意义上的微重力环境。因此，必须转换思路，绕开微重力环境无法有效模拟的死结，重新提出卫星转台的地面模拟试验思路。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种卫星跟踪转台的地面模拟试验方法及装置。

一种卫星跟踪转台的地面模拟试验方法，包括：

获取卫星跟踪转台在真实服役环境下的微重力和温度参数；

根据所述微重力和温度参数获取转台运动轴系的摩擦力矩数值；

将所述摩擦力矩数值的相应摩擦力矩作用到轴系上，同时轴系通过驱动机构使其与真实卫星跟踪转台的相应部件运动保持一致；

通过获取驱动机构驱动轴系的参数来判断其运动跟踪精度的高低；

所述轴系通过极低摩擦的润滑水膜悬浮于密闭环境中。

本发明的另一目的在于提供一种卫星跟踪转台的地面模拟试验装置，包括：轴系机构、为轴系机构的一端提供摩擦力矩的摩擦力矩施加装置、为轴系机构的另一端提供动力的驱动机构；