基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统及方法技术方案

技术编号:38709095 阅读:28 留言:0更新日期:2023-09-08 14:49
一种基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统及方法,属于空间目标操控及其地面试验模拟技术领域。本发明专利技术解决了现有的模拟空间碎片清除任务试验方法中未考虑到服务卫星的运动模拟的问题。包括空间目标模拟装置、对称布置在空间目标模拟装置两侧的两个三自由度电磁模拟气浮平台、用于放置空间目标模拟装置及三自由度电磁模拟气浮平台的大理石平台以及分别与控制空间目标模拟装置及三自由度电磁模拟气浮平台信号连接的上位机,其中,通过空间目标模拟装置模拟空间目标在真空条件下的旋转,通过三自由度电磁模拟气浮平台模拟服务卫星对空间目标的消旋动作,以及模拟服务卫星的运动及姿态。卫星的运动及姿态。卫星的运动及姿态。

【技术实现步骤摘要】
基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统及方法,属于空间目标操控及其地面试验模拟


技术介绍

[0002]目前的外层空间中存在着大量空间碎片。这些空间碎片极度占用轨道资源,大大压缩了太空活动空间,严重威胁在轨航天器的安全,因此有必要进行主动移除。在主动移除空间碎片之前,需要先对其进行消旋操作,以防止空间碎片较为复杂的翻滚运动对航天器可能造成的破坏。
[0003]利用电磁作用进行消旋的方法由于风险小且受环境影响小成为了目前的研究热点。然而,电磁作用会随着作用距离的增加出现快速衰减,想要实现理想的消旋效果需要强大的电磁场发生器。而使用超导线圈能够较好的解决这个问题。申请人于2021年08月01日提出的一件申请号为202110724030.7的专利技术专利申请,其公开了一种基于双星电磁编队卫星的空间翻滚目标非接触消旋方法,使用双星携带超导线圈编队对空间碎片进行电磁消旋。但由于目前的技术限制,该专利申请中提及的方法的在轨验证还较为困难,需要在地面上搭建平台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统,其特征在于:包括空间目标模拟装置(1)、对称布置在空间目标模拟装置(1)两侧的两个三自由度电磁模拟气浮平台(2)、用于放置空间目标模拟装置(1)及三自由度电磁模拟气浮平台(2)的大理石平台(3)以及分别与控制空间目标模拟装置(1)及三自由度电磁模拟气浮平台(2)信号连接的上位机,其中,通过空间目标模拟装置(1)模拟空间目标在真空条件下的旋转,通过三自由度电磁模拟气浮平台(2)模拟服务卫星对空间目标的消旋动作,以及模拟服务卫星的运动及姿态。2.根据权利要求1所述的基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统,其特征在于:所述空间目标模拟装置(1)包括真空罩(1

1)、外壳体(1

2)、模拟目标(1

3)、角度测量装置(1

7)、轴组件、轴承组件及电机(1

6),其中真空罩(1

1)与外壳体(1

2)上下连通固接,真空罩(1

1)外部连接有真空泵,模拟目标(1

3)安装在真空罩(1

1)内,角度测量装置(1

7)安装在外壳体上(1

2),轴组件及电机(1

6)由上到下依次设置在外壳体(1

2)内,模拟目标(1

3)与电机(1

6)的输出轴之间通过轴组件连接,轴组件与外壳体(1

2)内壁之间通过轴承组件转动连接,轴组件与电机(1

6)的输出轴之间连接设置有离合器(1

8)及联轴器(1

9)。3.根据权利要求2所述的基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统,其特征在于:所述轴组件包括由上到下同轴固接的目标安装轴(1
‑4‑
1)及目标法兰轴(1
‑4‑
2),所述模拟目标(1

3)的底端与目标安装轴(1
‑4‑
1)固接,所述轴承组件安装在目标法兰轴(1
‑4‑
2)与外壳体(1

2)内壁之间;所述轴承组件包括上下同轴布置的两组角接触球轴承(1
‑5‑
1)及安装在两组角接触球轴承(1
‑5‑
1)之间的轴承支架(1
‑5‑
2)。4.根据权利要求2所述的基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统,其特征在于:所述外壳体(1

2)包括由上到下依次连通固接的上部外壳(1
‑2‑
1)、中部外壳(1
‑2‑
2)及下部外壳(1
‑2‑
3),轴承组件安装在上部外壳(1
‑2‑
1)内壁与轴组件之间,且轴承组件的下端通过安装在上部外壳(1
‑2‑
1)内的轴承盖板(1
‑5‑
3)限位,离合器(1

8)及联轴器(1

9)均位于中部壳体内,中部壳体内的底部固装有连接法兰(1

11),电机(1

6)位于下部壳体内且通过连接法兰(1

11)固定位置。5.根据权利要求4所述的基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统,其特征在于:中部外壳(1
‑2‑
2)上开设有若干通孔,且每个通孔上均对应通过中部盖板(1
‑2‑
4)密封。6.根据权利要求2所述的基于编队卫星的空间电磁消旋地面模拟实验系统,其特征在于:外壳体(1

2)的底部沿周向布置有若干...

【专利技术属性】
技术研发人员:岳洪浩文飞洋余运锋杨飞陆一凡
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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