【技术实现步骤摘要】
基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统
本专利技术涉及一种航天器捕获系统，特别涉及一种基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统，涉及非合作航天器捕获
技术介绍
进入二十一世纪之后，随着空间技术的蓬勃发展，世界各国开发和探索深空的频率越来越高，航天系统越来越复杂。然而，航天技术的风险性非常高，在带来巨大效益的同时也会因航天器的发射失败、轨道运行故障和航天器寿命有限等造成巨大的损失。因此，为了尽可能降低航天器发生故障或者失效造成的损失，就需要开展诸多以延长航天寿命、清除轨道垃圾(如废弃的航天器和空间碎片)等空间任务为目标在轨服务技术研究。空间在轨服务是指在太空中通过航天员、机器人(或机器人卫星)，或者航天员和机器人共同协作来完成包括延长卫星、服务平台、空间站附属舱以及空间运载器的寿命和能力的装配、维护和服务等太空任务，因而空间目标的捕获和操纵是是未来航天技术的重要发展方向，是在轨服务的重要组成部分。现有的航天器捕获方式有机械臂捕获和雌雄同体式捕获对接，但这些捕获机构成本普遍较高，且都是针对合作目标星。目前美国提出过轨道快车方案，以及正在研究中的“轨...
【技术保护点】
1.一种基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统，其特征在于，所述系统包括捕获装置、锁紧装置和六自由度调节装置；捕获装置和锁紧装置设置在六自由度调节装置上；六自由度调节装置，用于调整锁紧装置的位置和姿态，使锁紧装置与星箭对接环的对接面接触；捕获装置，当与喷管位置相对时，用于检测航天器喷管喉部的位置，控制气囊进入航天器喷管喉部，对气囊充气，利用充气后的气囊锁紧喷管喉部，实现捕获；锁紧装置，当锁紧装置与星箭对接环的对接面接触时，用于利用锁紧部件，从径向锁紧星箭对接环的外沿。
【技术特征摘要】
1.一种基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统，其特征在于，所述系统包括捕获装置、锁紧装置和六自由度调节装置；捕获装置和锁紧装置设置在六自由度调节装置上；六自由度调节装置，用于调整锁紧装置的位置和姿态，使锁紧装置与星箭对接环的对接面接触；捕获装置，当与喷管位置相对时，用于检测航天器喷管喉部的位置，控制气囊进入航天器喷管喉部，对气囊充气，利用充气后的气囊锁紧喷管喉部，实现捕获；锁紧装置，当锁紧装置与星箭对接环的对接面接触时，用于利用锁紧部件，从径向锁紧星箭对接环的外沿。2.根据权利要求1所述的基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统，其特征在于，捕获装置和锁紧装置通过系绳5连接，所述锁紧装置为环状，捕获装置捕获完成后，系绳5将捕获装置及航天器的喷管拉到锁紧装置的环状中心中。3.根据权利要求1或2所述的基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统，其特征在于，所述捕获装置中的气囊包括锁紧气囊和缓冲气囊；捕获时，锁紧气囊位于喷管喉部前扩展段，缓冲气囊位于喷管喉部的后扩展段。4.根据权利要求3所述的基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统，其特征在于，所述捕获装置还包括传动机构、供气系统、气瓶和驱动装置；在驱动装置的驱动下，传动机构7带动锁紧气囊深入到喷管的喉部前扩展段；供气系统用于实现对锁紧气囊和缓冲气囊进行充放气，所述气瓶与供气系统连接，用于存储气体。5.根据权利要求4所述的基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统，其特征在于，所述捕获装置还包括外壳和气囊储放机构，锁紧气囊位于外壳前端的气囊储放机构内，缓冲气囊分布在外壳的外侧；所述气囊储放机构一端位于外壳前端，另一端位于壳体内部，传动机构与气囊储放机构2连接，带动气囊储放机构运动，用于实现带动气囊深入到喷管的内部。6.根据权利要求5所述的基于喷管捕获和星箭对接环锁紧的航天器捕获系统，其特征在于，所述捕获装置还包括定位装置，所述定位装置包括1号全局相机、轴向测距装置、径向测距装置、姿态推力装置和推进推力装置和捕获控制器；1号全局相机，用于对喷管成像；轴向测距装置，用于测量捕获装置与喷管的距离；径向测距装置，用于测量捕获装置与喷管的轴线偏差；姿态推力装置，用于调节捕获装置的姿态；推进推力装置，用于将捕获装置推入喷管内；捕获控制器，用于根据1号全局相机的成像对喷管进行识别，当进入喷管，通过径向测距装置测量的轴线偏差获得捕获装置在喷管中的径向位置，并通过控制姿态推力装置工作，使捕获装置与...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘延芳，王旭，齐乃明，郭骁，范庆玲，袁秋帆，谭新，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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