一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，包括控制器、位置传感器、比较器、喷气推进装置和涡轮风扇推进装置，喷气推进装置包括气罐、气动三联件、若干电磁阀和若干喷嘴，每个电磁阀至少与一个喷嘴相连，若干电磁阀分别控制喷气推进装置的X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，气罐与气动三联件连接，气动三联件分别与各个电磁阀路连接；涡轮风扇推进装置包括若干电调和若干涡轮风扇，每个电调连接一个涡轮风扇，若干电调分别产生X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，各电调之间并联连接。可实现模拟装置的长距离移动控制和位置精确控制。长距离移动控制和位置精确控制。长距离移动控制和位置精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统


[0001]本专利技术主要涉及卫星地面模拟设备
，具体地说，涉及一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统。

技术介绍

[0002]航天器模拟装置是按照真实航天器的组成与结构，由软硬件部件集成的航天器模拟系统。航天器模拟装置可以在地面上模拟航天器在太空中的运动和工作状态，如三轴平移和旋转等。
[0003]为实现模拟装置在实验平面上的平动，需要外加提供推动力的推进系统。目前，喷气推进是航天器地面模拟装置中应用最多的，其原理是利用工质压力的变化来产生反推力。喷气推进系统一般由气罐、电磁阀、管路、喷嘴组成，其中气罐用于储存高压气体，通过管路与电磁阀和喷嘴相连，通过电磁阀来控制喷嘴的通断，从事实现对反推力的控制。由于目前存储高压气体的气罐的容量有限，限制了整套喷气推进系统的工作时间，从而限制了模拟装置的工作时间。为获得较长的实验时间则必须增加气罐容量，如此便增加了整个模拟装置的体积和自重。而且，喷嘴一般为脉冲工作方式，通过喷嘴获得的推力较小，无法获得连续的推力，无法实现模拟装置的长距离移动。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，包含一套喷气推进装置和一套涡轮风扇推进装置，可以实现卫星地面模拟装置的长距离移动控制和位置精确控制。
[0005]本专利技术的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，包括控制器、位置传感器、比较器、喷气推进装置和涡轮风扇推进装置，所述喷气推进装置包括气罐、气动三联件、若干电磁阀和若干喷嘴，每个电磁阀至少与一个喷嘴相连，若干电磁阀分别用于控制喷气推进装置的X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，气罐与气动三联件通过气路连接，气动三联件分别与各个电磁阀通过气路连接，若干电磁阀之间并联连接；所述涡轮风扇推进装置包括若干电调和若干涡轮风扇，每个电调连接一个涡轮风扇，若干电调分别用于产生X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，各电调之间并联连接；所述位置传感器用于检测卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置；所述比较器分别与位置传感器和控制器连接，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，并将比较结果反馈给控制器；所述控制器分别与各电磁阀和各电调连接，根据接收的所述比较结果控制电磁阀或电调工作。
[0006]进一步地，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，若目标位置与实际位置的差值大于预设阈值，则控制器控制电调动作；若目标位置与实际位置的差值小于或等于预设阈值，则控制器控制电磁阀动作。
[0007]进一步地，所述喷气推进装置包括四个电磁阀和八个喷嘴，四个电磁阀为X正向电
磁阀、X负向电磁阀、Y正向电磁阀和Y负向电磁阀，八个喷嘴为X负向喷嘴一、X负向喷嘴二、X正向喷嘴一、X正向喷嘴二、Y负向喷嘴一、Y负向喷嘴二、Y正向喷嘴一、Y正向喷嘴二，X正向电磁阀分别与并联设置的X正向喷嘴一和X正向喷嘴二连接，X负向电磁阀分别与并联设置的X负向喷嘴一和X负向喷嘴二连接，Y正向电磁阀分别与并联设置的Y正向喷嘴一、Y正向喷嘴二连接，Y负向电磁阀分别与并联设置的Y负向喷嘴一、Y负向喷嘴二连接。
[0008]进一步地，所述涡轮风扇推进装置包括八个涡轮风扇和八个电调，每个涡轮风扇对应一个电调，其中八个涡轮风扇两两成对共分为4组，分别用于产生X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力。
[0009]进一步地，所述八个涡轮风扇为X正向风扇一、X正向风扇二、X负向风扇一、X负向风扇二、Y正向风扇一、Y正向风扇二、Y负向风扇一、Y负向风扇二，所述八个电调为Y正向电调一、Y正向电调二、Y负向电调一、Y负向电调二、X正向电调一、X正向电调二、X负向电调一、X负向电调二：所述X正向风扇一、X正向风扇二为一组，用于产生X正向的推力，所述X正向电调一与X正向风扇二连接，所述X正向电调二与X正向风扇一连接；所述X负向风扇一、X负向风扇二为一组，用于产生X负向的推力，所述X负向电调一与X负向风扇二连接，所述X负向电调二与X负向风扇一连接；所述Y正向电调一、Y正向电调二用于产生Y正向的推力，所述Y正向电调一与Y正向风扇二连接，所述Y正向电调二与Y正向风扇一连接；所述Y负向电调一、Y负向电调二用于产生Y负向的推力，所述Y负向电调一与Y负向风扇二连接，所述Y负向电调二与Y负向风扇一连接。
[0010]进一步地，所述预设阈值包括X轴正向预设阈值、X轴负向预设阈值、Y轴正向预设阈值和Y轴负向预设阈值，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，若目标位置与实际位置在X轴正向的差值大于X轴正向预设阈值，需要在X轴正向产生较大位移补偿时，由控制器产生控制信号控制X正向电调一、X正向电调二分别带动X正向风扇二和X正向风扇一旋转，产生推力的方向为X轴负向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向X轴正向移动；若目标位置与实际位置在X轴负向的差值大于X轴负向预设阈值，需要在X轴负向产生较大位移补偿时，由控制器产生控制信号控制X负向电调一、X负向电调二分别带动X负向风扇二和X负向风扇一旋转，产生推力的方向为X轴正向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向X轴负向移动；若目标位置与实际位置在Y轴正向的差值大于Y轴正向预设阈值，需要在Y轴正向产生较大位移补偿时，由控制器产生控制信号控制Y正向电调一、Y正向电调二分别带动Y正向风扇二和Y正向风扇一旋转，产生推力的方向为Y轴负向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向Y轴正向移动；若目标位置与实际位置在Y轴负向的差值大于Y轴负向预设阈值，需要在Y轴负向产生较大位移补偿时，由控制器产生控制信号控制Y负向电调一、Y负向电调二分别带动Y负向风扇二和Y负向风扇一旋转，产生推力的方向为Y轴正向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向Y轴负向移动；所述较大位移为大于10mm。
[0011]进一步地，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，若目标位置与实际位置在X轴正向的差值小于或等于X轴正向预设阈值，需要在X轴正向产生较小位移补偿时，控制器产生控制信号控制X正向电磁阀开启，从而高压气体从X正向喷嘴一、X正向喷嘴二喷出，产生推力的方向为X轴负向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向X轴正向移动；若目标位置与实际位置在X轴负向的差值小于或等于X轴负向预
设阈值，需要在X轴负向产生较小位移补偿时，控制器产生控制信号控制X负向电磁阀开启，从而高压气体从X负向喷嘴一、X负向喷嘴二喷出，产生推力的方向为X轴正向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向X轴负向移动；若目标位置与实际位置在Y轴正向的差值小于或等于Y轴正向预设阈值，需要在Y轴正向产生较小位移补偿时，控制器产生控制信号控制Y正向电磁阀开启，从而高压气体从Y正向喷嘴一、Y正向喷嘴二喷出，产生推力的方向为Y轴负向，根据牛顿第三定律，推动卫星地面模拟装置向Y轴正向移动；若目标位置与实际位置在Y轴负向的差值小于或等于Y轴负向预设阈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，包括控制器、位置传感器、比较器、喷气推进装置和涡轮风扇推进装置，所述喷气推进装置包括气罐（101）、气动三联件（102）、若干电磁阀和若干喷嘴，每个电磁阀至少与一个喷嘴相连，若干电磁阀分别用于控制喷气推进装置的X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，气罐（101）与气动三联件（102）通过气路连接，气动三联件（102）分别与各个电磁阀通过气路连接，若干电磁阀之间并联连接；所述涡轮风扇推进装置包括若干电调和若干涡轮风扇，每个电调连接一个涡轮风扇，若干电调分别用于产生X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力，各电调之间并联连接；所述位置传感器用于检测卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置；所述比较器分别与位置传感器和控制器连接，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，并将比较结果反馈给控制器；所述控制器分别与各电磁阀和各电调连接，根据接收的所述比较结果控制电磁阀或电调工作。2.根据权利要求1所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述比较器对接收的卫星地面模拟装置的目标位置和实际位置进行比较，若目标位置与实际位置的差值大于预设阈值，则控制器控制电调动作；若目标位置与实际位置的差值小于或等于预设阈值，则控制器控制电磁阀动作。3.根据权利要求2所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述喷气推进装置包括四个电磁阀和八个喷嘴，四个电磁阀为X正向电磁阀（201）、X负向电磁阀（202）、Y正向电磁阀（301）和Y负向电磁阀（302），八个喷嘴为X负向喷嘴一（203）、X负向喷嘴二（204）、X正向喷嘴一（205）、X正向喷嘴二（206）、Y负向喷嘴一（303）、Y负向喷嘴二（304）、Y正向喷嘴一（305）、Y正向喷嘴二（306），X正向电磁阀（201）分别与并联设置的X正向喷嘴一（205）和X正向喷嘴二（206）连接，X负向电磁阀（202）分别与并联设置的X负向喷嘴一（203）和X负向喷嘴二（204）连接，Y正向电磁阀（301）分别与并联设置的Y正向喷嘴一（305）、Y正向喷嘴二（306）连接，Y负向电磁阀（302）分别与并联设置的Y负向喷嘴一（303）、Y负向喷嘴二（304）连接。4.根据权利要求3所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述涡轮风扇推进装置包括八个涡轮风扇和八个电调，每个涡轮风扇对应一个电调，其中八个涡轮风扇两两成对共分为4组，分别用于产生X正向、X负向、Y正向和Y负向四个方向的推力。5.根据权利要求4所述的卫星地面模拟装置的空气动力矢量推进系统，其特征在于，所述八个涡轮风扇为X正向风扇一（414）、X正向风扇二（415）、X负向风扇一（412）、X负向风扇二（413）、Y正向风扇一（410）、Y正向风扇二（411）、Y负向风扇一（408）、Y负向风扇二（409），所述八个电调为Y正向电调一（404）、Y正向电调二（405）、Y负向电调一（406）、Y负向电调二（407）、X正向电调一（416）、X正向电调二（417）、X负向电调一（418）、X负向电调二（419）：所述X正向风扇一（414）、X正向风扇二（415）为一组，用于产生X正向的推力，所述X正向电调一（416）与X正向风扇二（415）连接，所述X正向电调二（417）与X正向风扇一（414）连接；所述X负向风扇一（412）、X负向风扇二（413）为一组，用于产生X负向的推力，所述X负向电调一（418）与X负向风扇二（413）连接，所述X负向电调二（419）与X负向风扇一（412）连接；所述Y正向电调一（404）、Y正向电调二（405）用于产生Y正向的推力，所述Y正向电调一（404）与Y正向风扇二（411）连接，所述Y正向电调二（405）与Y正向风扇一（410）连接；所述Y负向电调一
（406）、Y负向电调二（407）用于产生Y负向的推力，所述Y负向电调...

【专利技术属性】
技术研发人员：李森，褚明，夏鲁瑞，马剑，徐升，杨帆，卢妍，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学，
类型：发明
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