一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法技术

一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法，通过运动学分析、线束集成、固定限位点与导向限位点设置、预应力赋形与变刚度绑扎、无约束防护装置包覆、线束阻力矩测试等步骤，能够实现多种线型、电缆光纤混合下不同承载能力、变形能力的线束的统一布线，同时实现了大直径线束的多自由度、大范围、低阻力矩布线，实现全线束防护措施对线束阻力矩的近零影响，并通过高保真的线束阻力矩测试使整个线束管理方法完整闭环。线束管理方法完整闭环。线束管理方法完整闭环。

【技术实现步骤摘要】
一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法


[0001]本专利技术涉及一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法，属于运动线束管理方法设计领域。

技术介绍

[0002]地面设备的运动线束管理已形成导电滑环、排线、随动线束等较为成熟的方式，通常不涉及航天器运动线束经历严苛的力学载荷、长时间高低温交变的使用环境，因此在承载、热防护等方面存在着显著的差异。
[0003]我国现有月球车指向机构线束，分布式连接各有效载荷、电机、传感器，汇集成束后进行严密绑扎并缠绕热控多层，整体360
°
盘绕在转动轴上，通过电缆的整体弯扭适应指向机构的不同指向位置，适用于线束类型一致、线束直径较小、允许线束动静包络较大、附近无干涉风险的情况。
[0004]随着载荷技术的发展，引入铠装光纤、包覆聚酰亚胺的电缆等多种新类型线束，深空探测轻量化、集成化要求运动线束承载能力强、多类型线束混合布置、在特定方向运动范围进一步增大、线束整体运动包络进一步减小、阻力矩进一步降低，现有线束管理方法难以满足上述新需求。r/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法，其特征在于步骤如下：(1)对深空探测指向机构进行运动学分析；(2)对深空探测指向机构进行线束集成；(3)在步骤(2)的基础上进行固定限位点与导向限位点设置；(4)在步骤(3)的基础上进行预应力赋形与变刚度绑扎；(5)在步骤(4)的基础上进行无约束防护装置包覆；(6)在步骤(5)的基础上进行线束阻力矩测试，完成深空探测指向机构的控制管理。2.根据权利要求1所述的一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，运动学分析具体包括：线束自由度分析、运动范围分析、运动包络分析、力学载荷分析、线束类型分析，其中：对深空探测指向机构进行运动学分析后，获取运动线束的自由度、特定自由度的运动最小范围、运动过程中整个线束的最大允许包络、线束在特定形状下需要抵抗的力学载荷大小，以所得数据作为输入条件及边界条件。3.根据权利要求2所述的一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法，其特征在于：所述线束类型分析具体为：对深空探测指向机构所用线束的牌号、数量、折弯半径、抗拉强度、弯扭刚度信息进行收集分析。4.根据权利要求3所述的一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，线束集成具体步骤为：(2
‑
1)将所有线束的起始电连接器插接到位；(2
‑
2)将所有线束原绑扎点打开；(2
‑
3)对表面存在硬凸起的线束采取柔性包覆措施；(2
‑
4)将铠装光纤、包覆聚酰亚胺的电缆置于所有线束的中性区；(2
‑
5)将瑞侃22号线及以下的线束置于整个线束的承载区；(2
‑
6)将瑞侃24号线及以上的线束置于整个线束的随动区。5.根据权利要求4所述的一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法，其特征在于：所述步骤(2
‑
4)、步骤(2
‑
5)、步骤(2
‑
6)中，中性区位于线束中心，承载区位于中性区外侧，随动区位于承载区外侧，占线束直径比例分别为20％、70％、10％。6.根据权利要求5所述的一种深空探测指向机构多自由度大范围运动线束控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中，固定限位点由C型固定环、双向转接座、C型约束环组成，固定限位点用于进行稳定支撑，导向限位点由W型固定座、W型约束环拼接组成，固定限位点与导向限位点设置步骤具体为：(3
‑
1)在距离线束起始电连接器处，指定范围内设置固定限位点，防止线束整体运动牵扯电连接器引起焊点脱开；
(3
‑
2)在线束固定转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朴真，何永强，张书洋，王明，许怡贤，袁丁，苏周，邱慧，徐燕菱，王青，张孝辉，秦钰琦，冀巍，许江涛，李毅，孙义濛，尚爱华，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：