【技术实现步骤摘要】
用于微重力落塔的导向控制装置及方法
本专利技术涉及空间科学与应用领域，尤其涉及用于微重力落塔的导向控制装置及方法。
技术介绍
微重力科学是空间科学与应用的重要分支。在空间微重力环境下的微重力科学有助于更好地理解物理规律，其成果也有助于更好地在太空环境下开展各种活动。弹射式落塔是一种实现短时间微重力条件的地基微重力实验设施，可以为大量微重力科学研究和实验提供有效的场所。弹射式落塔中设置有弹射式微重力设施，将载荷舱沿竖直方向弹出后，载荷舱在升降过程中，运动速度不定，最高速度可达125m/s。在弹射过程中，需要保持载荷舱正确的姿态。目前，通过使用滚轮导向的方式对载荷舱的姿态进行调整控制，然而，滚轮导向依靠接触式滚轮实现，导致载荷舱在抛射过程中振动较大，不但磨损较大，而且机械振动被导入载荷舱，影响舱内微重力指令，无法满足更高的微重力环境控制需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供用于微重力落塔的导向控制装置及方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
【技术保护点】
1.一种用于微重力落塔的导向控制装置，其特征在于，包括：主动导向组件、被动导向组件和位姿检测组件，所述主动导向组件包括：导向装置、导轨和导向控制器，所述导轨安装在载荷舱上，所述导向装置和所述导向控制器沿所述载荷舱的运动方向安装在落塔内；所述被动导向组件包括：永磁体阵列和导体板，所述导体板安装在所述载荷舱上，所述永磁体阵列沿所述载荷舱的运动方向排布在所述落塔内；所述位姿检测组件沿载荷舱的运动方向排布在落塔内；/n其中，所述位姿检测组件用于检测所述载荷舱的位姿信息，所述导向控制器用于根据所述位姿信息，通过电流环路控制所述导向装置与所述导轨形成磁回路，产生电磁吸力，对所述载荷舱进...
【技术特征摘要】
1.一种用于微重力落塔的导向控制装置，其特征在于，包括：主动导向组件、被动导向组件和位姿检测组件，所述主动导向组件包括：导向装置、导轨和导向控制器，所述导轨安装在载荷舱上，所述导向装置和所述导向控制器沿所述载荷舱的运动方向安装在落塔内；所述被动导向组件包括：永磁体阵列和导体板，所述导体板安装在所述载荷舱上，所述永磁体阵列沿所述载荷舱的运动方向排布在所述落塔内；所述位姿检测组件沿载荷舱的运动方向排布在落塔内；
其中，所述位姿检测组件用于检测所述载荷舱的位姿信息，所述导向控制器用于根据所述位姿信息，通过电流环路控制所述导向装置与所述导轨形成磁回路，产生电磁吸力，对所述载荷舱进行主动导向控制；当所述永磁体阵列与所述导体板之间相对运动时，所述永磁体阵列用于提供一次电磁场源，在所述导体板内产生涡流，对所述载荷舱进行被动导向控制。
2.根据权利要求1所述的用于微重力落塔的导向控制装置，其特征在于，所述导向装置包括：至少一个线圈组件，每个所述线圈组件分别控制所述载荷舱一个方向的位置。
3.根据权利要求2所述的用于微重力落塔的导向控制装置，其特征在于，所述导向装置包括：第一线圈组件、第二线圈组件和第三线圈组件，所述第一线圈组件和所述第三线圈组件设置在所述导轨的两侧，用于控制所述载荷舱的第一方向的位置，所述第二线圈组件设置在所述导轨的正面，用于控制所述载荷舱的第二方向的位置，其中，所述第一方向与所述第二方向互相垂直，并分别与所述导轨方向垂直。
4.根据权利要求3所述的用于微重力落塔的导向控制装置，其特征在于，所述线圈组件包括：电枢铁心、电枢线圈和线圈驱动单元，所述电枢线圈缠绕在所述电枢铁心上；
其中，所述线圈驱动单元用于接收所述导向控制器的控制信号，根据所述控制信号控制所述电枢线圈内电流的通断，所述电枢线圈用于根据所述线圈驱动单元的控制生成磁场，所述电枢铁心用于强化所述磁场的磁场强度和磁通密度，与...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁建智，李响，门良知，李雨蔓，张永康，王喆，张建泉，董文博，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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