【技术实现步骤摘要】
一种模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统
本专利技术属于空间操控及其地面试验模拟
，具体涉及一种模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统。
技术介绍
当前包括失效卫星在内的轨道碎片占空间目标的绝大部分，不仅占据宝贵的轨道资源，而且对其他正常在轨航天器带来安全风险，需要通过近距离操控手段对其进行在轨服务或主动移除。然而，失效卫星一般处于自旋状态，并由于长期摄动影响伴有进动和章动属性，旋转速度有的高达近百度每秒。为保证后续操控任务的顺利实施，首先对失效卫星进行姿态消旋是必不可少的环节。相比机械臂、减速刷、空间绳系等接触式消旋手段，以电磁-涡流为代表的非接触消旋方法以更佳的安全性和便利性成为首选。但由于电磁-涡流的消旋作用是较微弱的(消旋力矩在几十至百mNm量级)、长时间的(数小时乃至数十小时)作用，因此在地面开展物理仿真试验时，一方面需要构建满足消旋需求的、足够大场强的可控电磁场，另一方面需要尽可能模拟出空间目标的长时间自由旋转状态以及电磁-涡流作用下的消旋制动效果。这就为地面试验系统设计带来一系列挑战。
【技术保护点】
1.一种模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统，其特征在于：包括电磁场发生装置、真空容器、旋转机构以及空间目标模拟件，所述空间目标模拟件设置在真空容器中，所述真空容器的侧边设置有电磁场发生装置，产生电磁场；所述旋转机构包括喷气机构、风叶轮以及高精度空气轴承，空间目标模拟件的底部设置有定位锥，定位锥与高精度空气轴承连接进而实现空间目标模拟件与高精度空气轴承的固定连接，风叶轮安装在高精度空气轴承底部中心，喷气机构设置在风叶轮的侧边且其喷气嘴对准风叶轮，喷气嘴喷气带动风叶轮转动，进而带动与高精度空气轴承固定连接的空间目标模拟件开始旋转，模拟在真空环境中自由旋转的空间目标。/n
【技术特征摘要】
1.一种模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统，其特征在于：包括电磁场发生装置、真空容器、旋转机构以及空间目标模拟件，所述空间目标模拟件设置在真空容器中，所述真空容器的侧边设置有电磁场发生装置，产生电磁场；所述旋转机构包括喷气机构、风叶轮以及高精度空气轴承，空间目标模拟件的底部设置有定位锥，定位锥与高精度空气轴承连接进而实现空间目标模拟件与高精度空气轴承的固定连接，风叶轮安装在高精度空气轴承底部中心，喷气机构设置在风叶轮的侧边且其喷气嘴对准风叶轮，喷气嘴喷气带动风叶轮转动，进而带动与高精度空气轴承固定连接的空间目标模拟件开始旋转，模拟在真空环境中自由旋转的空间目标。
2.根据权利要求1所述的模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统，其特征在于：所述电磁场发生装置包括电磁执行器、伺服转台、转台支架和伺服导轨，所述电磁执行器固定在伺服转台上，由伺服转台实现电磁执行器的旋转控制；伺服转台通过转台支架安装在伺服导轨上方，转台支架能够沿伺服导轨的导轨方向移动，进而驱动电磁执行器实现直线运动控制。
3.根据权利要求1或2所述的模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统，其特征在于：所述的所述电磁执行器是基于高温超导材料绕制而成的电磁线圈。
4.根据权利要求1所述的模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统，其特征在于：所述真空容器包括真空罩体和塔式多层盖板，所述真空罩体顶面由塔式多层盖板密封。
5.根据权利要求4所述的模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统，其特征在于：塔式多层盖板包括多层盖板与自锁紧螺栓，多层盖板呈塔式叠布，多层盖板通过中央的自锁紧螺栓紧固在一起；真空罩体底部置于安装平台上对应开设的密封槽上，密封槽内放置有EPDM橡胶密封条。
6.根据权利要求1所述的模拟空间目标电磁-涡流消旋的地面试验系统，其特征在于：所述安装平台上开设有安装高精度空气轴承的安装通孔，高精度空气轴承安装在安装平台中；空间目标模拟件与定位锥沿轴线固连，定位锥垂直插入高精度空气轴承的锥套中，并通过锥套锁紧机构实现定位锥与高精度空气轴承之间垂直方向的固定。
7.根据权利要求1所述的模拟空间目...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄涣，杨乐平，张元文，蔡伟伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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