【技术实现步骤摘要】
一种针对空间非合作目标的协同围捕系统及其围捕方法
本专利技术涉及太空目标抓捕领域，尤其是一种利用多颗小卫星进行协同围捕的系统及其围捕方法。
技术介绍
在轨服务与维护的对象包括失效航天器、失控航天器、空间垃圾及敌对航天器等高动态非合作目标，对此类目标的在轨自主捕获是完成空间飞行器在轨服务与维护的前提，也是实现在轨服务的关键所在。因此，空间抓捕与操控是在轨服务与维护的核心技术之一，具有重要的理论与工程研究价值。近年来，国外尤其是美国进行了多次与航天器在轨服务相关的技术试验，并在此基础上制定和规划了多个针对非合作目标的演示验证项目，例如：2003年的XSS-10、2005年的低轨道非合作目标自主接近操作XSS-11和DART、2006年的空间在轨服务“轨道快车”、静止轨道非合作目标空间操作小卫星MiTex计划，以及在研的RSGS项目、“凤凰”计划等。国内也开展了与在轨服务相关的技术试验与预先研究，如“空间维护技术与科学试验任务”、“天舞计划”等。NASAGoddard空间飞行中心的综述调研报告分析了在轨服务的重要性、现状和发展方向...
【技术保护点】
1.一种针对空间非合作目标的协同围捕系统，包括母星系统和子星系统，其特征在于：/n所述母星系统携带、释放和回收子星系统，且具有轨道转移、姿态机动、远程监控和星间通讯功能；母星上携带若干个子星系统，母星系统上具有一对冗余自由度的机械臂对子星系统进行释放及回收操作，并对子星系统捕获的目标进行回收操作，进行包括但不限于在轨维修的在轨服务任务；在母星系统的侧面安装有八个多向喷气口，提供三轴六个方向的力矩，完成对母星的姿态控制；/n所述子星系统包括观测子星、协同围捕子星和围捕载荷，其中每组观测子星中大于等于1颗子星，观测子星与母星系统进行通信，并进行轨道姿态机动和执行目标探测任务；协...
【技术特征摘要】
1.一种针对空间非合作目标的协同围捕系统，包括母星系统和子星系统，其特征在于：
所述母星系统携带、释放和回收子星系统，且具有轨道转移、姿态机动、远程监控和星间通讯功能；母星上携带若干个子星系统，母星系统上具有一对冗余自由度的机械臂对子星系统进行释放及回收操作，并对子星系统捕获的目标进行回收操作，进行包括但不限于在轨维修的在轨服务任务；在母星系统的侧面安装有八个多向喷气口，提供三轴六个方向的力矩，完成对母星的姿态控制；
所述子星系统包括观测子星、协同围捕子星和围捕载荷，其中每组观测子星中大于等于1颗子星，观测子星与母星系统进行通信，并进行轨道姿态机动和执行目标探测任务；协同围捕子星与观测子星之间进行通信，并完成协同围捕任务；
所述围捕载荷采用柔性绳网或柔性薄膜，用于捕获具有高动态、不确定构型的非合作目标，每组协同围捕子星包括3-4颗子星，围捕载荷的每个角端通过引导绳与协同围捕子星的一颗子星相连，与协同围捕子星共同构成空间协同围捕系统；每颗子星通过连接柱与一个球形接口固连，协同围捕子星共同携带一个围捕载荷；通过安装于每颗子星和围捕载荷之间的收线器调节连接围捕载荷角端引导绳的预紧力，控制围捕载荷的围捕构型，以适应不同的空间非合作目标。
2.根据权利要求1所述的针对空间非合作目标的协同围捕系统，其特征在于：
所述协同围捕子星包括3个子星时，3个子星呈品字形，共同控制围捕载荷的围捕构型。
3.根据权利要求1所述的针对空间非合作目标的协同围捕系统，其特征在于：
所述协同围捕子星包括4个子星时，其中3个子星位于同一平面控制围捕载荷的围捕构型，第4颗子星与3颗子星不在同一平面，但是投影于3个子星所在平面的几何中心，3个子星控制围捕载荷的围捕构型，第4颗子星维持围捕载荷结构稳定并观测围捕载荷状态。
4.一种利用权利要求1所述针对空间非合作目标的协同围捕系统的围捕方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：在轨释放：利用母星上的机械臂将子星系统释放，并通过通信链路为子星系统指示空间非合作目标及其运动信息，为子星系统开展...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明明，刘聪，罗建军，朱战霞，马卫华，袁建平，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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