一种经纬仪式激光粗指向机构制造技术

本发明专利技术公开了一种经纬仪式激光粗指向机构，包括：俯仰轴组件和俯仰辅助支撑组件分别安装在U型框架的两个侧壁上，方位轴组件穿过U型框架的底面安装；载荷两端分别与俯仰轴组件和俯仰辅助支撑组件连接；俯仰轴锁紧臂的两端分别与载荷和俯仰轴锁紧释放装置连接；停靠电磁铁的线圈部分和衔铁部分分别与俯仰轴锁紧释放装置和俯仰轴锁紧臂连接；方位轴锁紧臂的两端分别与U型框架方位轴锁紧释放装置连接；光路组件设置在俯仰辅助支撑组件外侧。本发明专利技术解决了传统的射频天线转台通讯装置存在的数据传输速率低、跟踪精度低、远距离通讯质量差、响应速度慢、跟踪带宽低、信号能量耗散多、空间尺寸较大和运输发射成本高等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种经纬仪式激光粗指向机构
本专利技术属于激光通讯
，尤其涉及一种经纬仪式激光粗指向机构。
技术介绍
在太空中的卫星、空间站、行星探测器等航天器之间以及航天器与地球之间需要互相传输数据进行通讯。目前，航天器之间或其与地球之间通信方式主要采用传统的射频通信模式，射频天线作为载荷安装于转台上，通过转台的定向或动态转动跟踪等方式实现航天器之间的通讯。传统的射频天线转台通讯装置主要存在如下问题：第一、射频天线转台通讯装置的数据传输速率已满足不了目前空间通信速率不断提高的需求。第二、射频天线转台通讯装置通常采用减速传动装置提高驱动力，因传动误差的存在导致定向或动态跟踪精度低，远距离通讯质量差。第三、射频天线转台通讯装置质量大，响应速度慢，跟踪带宽低。第四、射频天线转台通讯装置射频信号辐射面大，存在信号能量耗散多的缺陷。第五、射频天线转台通讯装置的空间尺寸较大，运输发射成本高，存在占用航天器空间大等不足。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种经纬仪式激光粗指向机构，旨在解决传统的射频天线转台通讯装置存在的数据传输速率低、跟踪精度低、远距离通讯质量差、响应速度慢、跟踪带宽低、信号能量耗散多、空间尺寸较大和运输发射成本高等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种经纬仪式激光粗指向机构，包括：方位轴组件、U型框架、俯仰轴组件、载荷、俯仰辅助支撑组件、俯仰轴锁紧臂、停靠电磁铁、俯仰轴锁紧释放装置、方位轴锁紧臂、方位轴锁紧释放装置和光路组件；其中，俯仰轴锁紧臂和方位轴锁紧臂均为臂杆结构件；U型框架的两个侧壁上各设置有一侧壁通孔，U型框架通过两个侧壁上的侧壁通孔分别与俯仰轴组件和俯仰辅助支撑组件连接；U型框架的底面设置有一底面通孔，U型框架通过底面通孔与方位轴组件螺接；载荷的一端端面与俯仰轴组件螺接，另一端端面与俯仰辅助支撑组件螺接；俯仰轴锁紧臂的一端与载荷螺接，另一端按俯仰轴锁紧释放装置的锁紧释放接口与所述俯仰轴锁紧释放装置连接；停靠电磁铁的线圈部分螺接在俯仰轴锁紧释放装置上，停靠电磁铁的衔铁部分螺接在俯仰轴锁紧臂靠近所述俯仰轴锁紧释放装置一侧的臂杆压紧面上；方位轴锁紧臂的一端端面设有安装通孔用于与U型框架上的相应螺孔螺接，另一端按方位轴锁紧释放装置的锁紧释放接口与所述方位轴锁紧释放装置连接；光路组件设置在俯仰辅助支撑组件外侧，通过俯仰辅助支撑组件和U型框架固定。在上述经纬仪式激光粗指向机构中，方位轴组件，包括：方位辅支撑助轴承压母、方位辅助支撑轴承、方位电机定子、方位电机转子、方位电机转子压环、方位主轴承、方位主轴承外压盖、方位主轴承内压盖、方位主轴、上壳体、下壳体、方位角度传感器转子、方位角度传感器定子、拨叉、滑环定子和滑环转子；方位主轴为多台阶空心轴，方位主轴的最大直径外圆与方位辅助支撑轴承的内圈配合安装；方位主轴靠近最大直径外圆的一侧轴肩处设置有螺孔Ⅰ用于安装方位角度传感器转子，方位主轴靠近最大直径外圆的另一侧轴肩处设置有螺孔Ⅱ用于安装方位电机转子，方位主轴靠近最大直径外圆端面上的螺孔Ⅲ用于安装滑环转子；方位电机转子压环套装在方位主轴外侧，方位电机转子压环的一端端面压接方位电机转子，另一端端面压接方位主轴承内圈端面；方位主轴承套装在方位主轴外侧，且方位主轴承的内圈端面与方位主轴承内压盖的台阶面压接；方位主轴承内压盖轴肩压紧并螺接方位主轴；方位主轴承外压盖的台阶面压紧方位主轴承的外圆端面，且方位主轴承外压盖的轴肩压紧并螺接上壳体；上壳体小直径端的内孔和轴肩用于安装和限位方位主轴承的外圈，上壳体大直径端的内孔和轴肩用于安装和限位方位电机定子，上壳体大直径端端面用于与下壳体的轴肩螺接；下壳体小直径端的轴肩用于安装和限位方位辅助支撑轴承的外圈，下壳体小直径端内孔台阶面处螺纹用于安装方位辅支撑助轴承压母；方位辅支撑助轴承压母压紧方位辅助支撑轴承的外圈；下壳体大直径端内孔台阶面处螺纹用于定位和螺接方位角度传感器定子；下壳体的最大直径法兰通孔用于安装固定方位轴组件；滑环定子端面有螺孔用于与拨叉螺接；拨叉穿设于下壳体的最大外圆法兰面的豁口中，下壳体的最大外圆法兰面的豁口的截面尺寸与拨叉插入部分截面尺寸一致，且拨叉垂直于滑环定子轴线的端面且不高出下壳体的安装法兰平面。在上述经纬仪式激光粗指向机构中，俯仰轴组件，包括：俯仰主轴承内圈压盖、俯仰主轴承外圈压盖、俯仰主轴承、俯仰壳体、俯仰角度传感器转子、俯仰角度传感器定子、俯仰电机壳体、俯仰电机定子压母、俯仰电机定子、俯仰电机转子、俯仰电机转子压母、俯仰主轴和密封盖；俯仰主轴一端开口的多台阶空心轴，俯仰主轴开口端外圆轴肩用于限位和安装俯仰电机转子，俯仰主轴开口端外圆螺纹用于螺接俯仰电机转子压母，俯仰电机转子压母端面压紧俯仰电机转子端面；俯仰主轴最大外圆法兰螺孔及轴肩用于安装固定俯仰角度传感器转子；俯仰主轴封闭端外圆轴肩用于限位和安装俯仰主轴承的内圈，俯仰主轴封闭端面螺孔用于螺接俯仰主轴承内圈压盖，俯仰主轴承内圈压盖端面压紧俯仰主轴承的内圈；俯仰主轴承的外圈一端与俯仰主轴承外圈压盖压接，俯仰主轴承外圈压盖与俯仰壳体螺接，俯仰壳体内孔轴肩用于限位安装俯仰主轴承的外圈另一端；俯仰壳体大直径端平面螺孔用于螺接俯仰角度传感器定子，俯仰壳体最大外圆法兰通孔及轴肩用于螺接俯仰电机壳体；俯仰电机壳体小直径端内孔及轴肩用于安装俯仰电机定子，俯仰电机壳体小直径端内孔螺纹用于螺接俯仰电机定子压母，俯仰电机定子压母端面压接俯仰电机定子，俯仰电机壳体小直径端端面螺孔用于螺接密封盖。在上述经纬仪式激光粗指向机构中，俯仰辅助支撑组件，包括：俯仰辅助轴承挡盖、俯仰辅助轴承、俯仰辅助轴承内压母和俯仰辅助主轴；俯仰辅助轴承挡盖为多台阶壳体结构，俯仰辅助轴承挡盖外圆法兰面通孔用于螺接俯仰辅助主轴，俯仰辅助轴承的外圈穿设于U型框架的一侧壁通孔中，俯仰辅助主轴外圆及轴肩用于限位和安装俯仰辅助轴承的内圈，俯仰辅助主轴螺纹用于螺接俯仰辅助轴承内压母，俯仰辅助轴承内压母端面压紧俯仰辅助轴承的内圈端面。在上述经纬仪式激光粗指向机构中，光路组件，包括：镜罩Ⅰ、镜座Ⅰ、光筒Ⅰ、镜座Ⅱ、镜罩Ⅱ、光筒Ⅱ、镜座Ⅲ和镜罩Ⅲ；镜罩Ⅰ为一面开口空壳结构，与镜座Ⅰ的两个弯头轴线夹角均为45度的斜面上的螺孔用于与镜罩Ⅰ开口端面螺接；镜座Ⅰ为直角弯空腔壳体结构，镜座Ⅰ的一个弯头端面法兰通孔与俯仰辅助轴承挡盖内圆法兰通孔螺接，镜座Ⅰ的另一个弯头端面内孔设有止口用于穿设光筒Ⅰ的一端；光筒Ⅰ为两端开口筒状薄壁结构，光筒Ⅰ的另一端穿设于镜座Ⅱ弯头端面内孔止口；镜座Ⅱ为直角弯空腔壳体结构，与镜座Ⅱ的两个弯头轴线夹角均为45度的斜面上的螺孔用于与镜罩Ⅱ螺接，镜座Ⅱ的一个弯头端面内孔设有止口用于穿设光筒Ⅰ的另一端，镜座Ⅱ的另一个弯头端面法兰通孔用于与U型框架螺接；镜罩Ⅱ为一面开口空壳结构，镜罩Ⅱ的开口端面与镜座Ⅱ压紧螺接；光筒Ⅱ为两端开口筒状薄壁结构，光筒Ⅱ的一端穿设过U本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种经纬仪式激光粗指向机构，其特征在于，包括：方位轴组件(1)、U型框架(2)、俯仰轴组件(3)、载荷(4)、俯仰辅助支撑组件(5)、俯仰轴锁紧臂(6)、停靠电磁铁(7)、俯仰轴锁紧释放装置(8)、方位轴锁紧臂(9)、方位轴锁紧释放装置(10)和光路组件(11)；其中，俯仰轴锁紧臂(6)和方位轴锁紧臂(9)均为臂杆结构件；/nU型框架(2)的两个侧壁上各设置有一侧壁通孔，U型框架(2)通过两个侧壁上的侧壁通孔分别与俯仰轴组件(3)和俯仰辅助支撑组件(5)连接；U型框架(2)的底面设置有一底面通孔，U型框架(2)通过底面通孔与方位轴组件(1)螺接；/n载荷(4)的一端端面与俯仰轴组件(3)螺接，另一端端面与俯仰辅助支撑组件(5)螺接；/n俯仰轴锁紧臂(6)的一端与载荷(4)螺接，另一端按俯仰轴锁紧释放装置(8)的锁紧释放接口与所述俯仰轴锁紧释放装置(8)连接；/n停靠电磁铁(7)的线圈部分螺接在俯仰轴锁紧释放装置(8)上，停靠电磁铁(7)的衔铁部分螺接在俯仰轴锁紧臂(6)靠近所述俯仰轴锁紧释放装置(8)一侧的臂杆压紧面上；/n方位轴锁紧臂(9)的一端端面设有安装通孔用于与U型框架(2)上的相应螺孔螺接，另一端按方位轴锁紧释放装置(10)的锁紧释放接口与所述方位轴锁紧释放装置(10)连接；/n光路组件(11)设置在俯仰辅助支撑组件(5)外侧，通过俯仰辅助支撑组件(5)和U型框架(2)固定。/n...

【技术特征摘要】
1.一种经纬仪式激光粗指向机构，其特征在于，包括：方位轴组件(1)、U型框架(2)、俯仰轴组件(3)、载荷(4)、俯仰辅助支撑组件(5)、俯仰轴锁紧臂(6)、停靠电磁铁(7)、俯仰轴锁紧释放装置(8)、方位轴锁紧臂(9)、方位轴锁紧释放装置(10)和光路组件(11)；其中，俯仰轴锁紧臂(6)和方位轴锁紧臂(9)均为臂杆结构件；
U型框架(2)的两个侧壁上各设置有一侧壁通孔，U型框架(2)通过两个侧壁上的侧壁通孔分别与俯仰轴组件(3)和俯仰辅助支撑组件(5)连接；U型框架(2)的底面设置有一底面通孔，U型框架(2)通过底面通孔与方位轴组件(1)螺接；
载荷(4)的一端端面与俯仰轴组件(3)螺接，另一端端面与俯仰辅助支撑组件(5)螺接；
俯仰轴锁紧臂(6)的一端与载荷(4)螺接，另一端按俯仰轴锁紧释放装置(8)的锁紧释放接口与所述俯仰轴锁紧释放装置(8)连接；
停靠电磁铁(7)的线圈部分螺接在俯仰轴锁紧释放装置(8)上，停靠电磁铁(7)的衔铁部分螺接在俯仰轴锁紧臂(6)靠近所述俯仰轴锁紧释放装置(8)一侧的臂杆压紧面上；
方位轴锁紧臂(9)的一端端面设有安装通孔用于与U型框架(2)上的相应螺孔螺接，另一端按方位轴锁紧释放装置(10)的锁紧释放接口与所述方位轴锁紧释放装置(10)连接；
光路组件(11)设置在俯仰辅助支撑组件(5)外侧，通过俯仰辅助支撑组件(5)和U型框架(2)固定。


2.根据权利要求1所述的经纬仪式激光粗指向机构，其特征在于，方位轴组件(1)，包括：方位辅支撑助轴承压母(12)、方位辅助支撑轴承(13)、方位电机定子(14)、方位电机转子(15)、方位电机转子压环(16)、方位主轴承(17)、方位主轴承外压盖(18)、方位主轴承内压盖(19)、方位主轴(20)、上壳体(21)、下壳体(22)、方位角度传感器转子(23)、方位角度传感器定子(24)、拨叉(25)、滑环定子(26)和滑环转子(27)；
方位主轴(20)为多台阶空心轴，方位主轴(20)的最大直径外圆与方位辅助支撑轴承(13)的内圈配合安装；方位主轴(20)靠近最大直径外圆的一侧轴肩处设置有螺孔Ⅰ用于安装方位角度传感器转子(23)，方位主轴(20)靠近最大直径外圆的另一侧轴肩处设置有螺孔Ⅱ用于安装方位电机转子(15)，方位主轴(20)靠近最大直径外圆端面上的螺孔Ⅲ用于安装滑环转子(27)；
方位电机转子压环(16)套装在方位主轴(20)外侧，方位电机转子压环(16)的一端端面压接方位电机转子(15)，另一端端面压接方位主轴承(17)内圈端面；方位主轴承(17)套装在方位主轴(20)外侧，且方位主轴承(17)的内圈端面与方位主轴承内压盖(19)的台阶面压接；方位主轴承内压盖(19)轴肩压紧并螺接方位主轴(20)；方位主轴承外压盖(18)的台阶面压紧方位主轴承(17)的外圆端面，且方位主轴承外压盖(18)的轴肩压紧并螺接上壳体(21)；
上壳体(21)小直径端的内孔和轴肩用于安装和限位方位主轴承(17)的外圈，上壳体(21)大直径端的内孔和轴肩用于安装和限位方位电机定子(14)，上壳体(21)大直径端端面用于与下壳体(22)的轴肩螺接；下壳体(22)小直径端的轴肩用于安装和限位方位辅助支撑轴承(13)的外圈，下壳体(22)小直径端内孔台阶面处螺纹用于安装方位辅支撑助轴承压母(12)；方位辅支撑助轴承压母(12)压紧方位辅助支撑轴承(13)的外圈；下壳体(22)大直径端内孔台阶面处螺纹用于定位和螺接方位角度传感器定子(24)；下壳体(22)的最大直径法兰通孔用于安装固定方位轴组件(1)；
滑环定子(26)端面有螺孔用于与拨叉(25)螺接；拨叉(25)穿设于下壳体(22)的最大外圆法兰面的豁口中，下壳体(22)的最大外圆法兰面的豁口的截面尺寸与拨叉(25)插入部分截面尺寸一致，且拨叉(25)垂直于滑环定子(26)轴线的端面且不高出下壳体(22)的安装法兰平面。


3.根据权利要求1所述的经纬仪式激光粗指向机构，其特征在于，俯仰轴组件(3)，包括：俯仰主轴承内圈压盖(28)、俯仰主轴承外圈压盖(29)、俯仰主轴承(30)、俯仰壳体(31)、俯仰角度传感器转子(32)、俯仰角度传感器定子(33)、俯仰电机壳体(34)、俯仰电机定子压母(35)、俯仰电机定子(36)、俯仰电机转子(37)、俯仰电机转子压母(38)、俯仰主轴(39)和密封盖(40)；
俯仰主轴(39)一端开口的多台阶空心轴，俯仰主轴(39)开口端外圆轴肩用于限位和安装俯仰电机转子(37)，俯仰主轴(39)开口端外圆螺纹用于螺接俯仰电机转子压母(38)，俯仰电机转子压母(38)端面压紧俯仰电机转子(37)端面；俯仰主轴(39)最大外圆法兰螺孔及轴肩用于安装固定俯仰角度传感器转子(32)；俯仰主轴(39)封闭端外圆轴肩用于限位和安装俯仰主轴承(30)的内圈，俯仰主轴(39)封闭端面螺孔用于螺接俯仰主轴承内圈压盖(28)，俯仰主轴承内圈压盖(28)端面压紧俯仰主轴承(30)的内圈；
俯仰主轴承(30)的外圈一端与俯仰主轴承外圈压盖(29)压接，俯仰主轴承外圈压盖(29...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继奎，张强，张述卿，郭超勇，叶壮，朱林林，马婷婷，蒋俊，李睿，初海彬，张猛，孟令通，王斌，李晓辉，于国庆，张可，王友平，屈强，刘雪鹏，刘巍，李臣，李兴光，李光，李学，李剑，郝延荟，丁志南，种朝方，张彬，肖杰，刘兰英，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11