一种抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统技术方案

本技术公开了一种抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，该捕获系统包括网‑伞机构，网‑伞机构包括柔性网、柔性伞与连接组件，连接组件包括第二系绳与多个第三系绳；柔性网的外轮廓上通过第一系绳连接有若干质量块，且各第一系绳沿柔性网周向等间隔分布；各第三系绳的第一端沿周向等间隔连接在柔性伞的外轮廓上，各第三系绳的第二端均与第二系绳的第一端相连，第二系绳的第二端与柔性网的中心节点相连。本技术应用于在轨抓捕移除废弃卫星领域，通过增大废弃卫星或大型碎片的阻力，加快其降轨过程并再入大气层烧毁，从而达到抓捕移除的效果，在在轨抓捕移除废弃卫星或大型碎片领域具有极大的应用潜力和发展前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及在轨抓捕移除废弃卫星，具体是一种抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，适用于低轨废弃卫星的抓捕和移除。

技术介绍

1、人类对太空的探索活动大多集中在低轨领域，因此，绝大部分在轨航天器分布在低轨区域。随着时间的发展，越来越多的在轨航天器发生失效并废弃，但废弃的卫星依然占据了宝贵的轨道资源，并可能与其他航天器发生高速碰撞产生大量碎片，从而导致太空环境进一步恶化。因此，低轨区域的废弃卫星及大型碎片的抓捕移除较为迫切。

2、柔性网在轨抓捕技术利用拖船将收纳在一定体积网仓内的柔性网进行发射展开，展开后的柔性网具有较大的拦截面积，同时柔性网是一种多孔结构，通过与卫星天线、接收器等构件的缠绕和钩挂，提高了对废弃卫星、大型碎片等非合作目标的容错抓捕能力。但常规的柔性网在轨抓捕技术大多都是将废弃卫星、大型碎片等非合作目标进行抓捕后再通过轨道转移飞行器进行统一处理，导致能够抓捕并移除废弃卫星、大型碎片等非合作目标的数量以及效率都十分有限。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中低轨废弃卫星抓捕移除效率低下的问题，本技术提供一种抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，适用于低轨废弃卫星的抓捕和移除，利用柔性网对废弃卫星进行容错抓捕，利用柔性伞的大气阻力达到废弃卫星快速移除的目的，且网-伞机构收纳后占据体积小，一次任务可携带多个载荷进行多次目标抓捕移除，成本低，在在轨抓捕移除废弃卫星或大型碎片领域具有极大的应用潜力和发展前景。

2、为实现上述目的，本技术提供一种抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，包括网-伞机构，所述网-伞机构包括柔性网、柔性伞与连接组件，所述连接组件包括第二系绳与多个第三系绳；

3、所述柔性网的外轮廓上通过第一系绳连接有若干质量块，且各所述第一系绳沿所述柔性网周向等间隔分布；

4、各所述第三系绳的第一端沿周向等间隔连接在所述柔性伞的外轮廓上，各所述第三系绳的第二端均与所述第二系绳的第一端相连，所述第二系绳的第二端与所述柔性网的中心节点相连。

5、在其中一个实施例，所述连接组件还包括转动关节；

6、各所述第三系绳的第一端与所述转动关节的第一端相连，所述第二系绳的第一端与所述转动关节的第二端相连。

7、在其中一个实施例，所述连接组件包括支撑环；

8、各所述第三系绳靠近第二端的位置均与所述支撑环固定相连，且各第三系绳与所述支撑环之间的连接在所述支撑环上等间隔分布。

9、在其中一个实施例，所述柔性伞包括膜布、第一气囊与气体发生器；

10、所述第一气囊为环状结构，且所述第一气囊固定设在所述膜布的外轮廓上，所述气体发生器设在所述第一气囊上；

11、其中一所述第三系绳的第一端连接在所述气体发生器上，剩余所述第三系绳的第一端连接在所述第一气囊或所述膜布的外轮廓上。

12、在其中一个实施例，所述柔性伞还包括若干柱状结构的第二气囊；

13、各所述第二气囊均固定连接在所述膜布的端面上，各所述第二气囊的第一端沿周向等间隔连接在所述第一气囊上，且各所述第二气囊均与所述第一气囊连通；

14、各所述第二气囊的第二端在所述膜布的端面中心汇聚且连通。

15、在其中一个实施例，所述柔性网与所述柔性伞为边数相等的正多边形结构。

16、与现有技术相比，本技术具有如下有益技术效果：

17、1.本技术通过结合柔性网对废弃卫星或大型碎片的容错可靠抓捕和柔性伞的大气阻力，可通过增大废弃卫星或大型碎片的阻力，加快其降轨过程并再入大气层烧毁，从而达到抓捕移除的效果；

18、2.本技术中的网-伞机构收纳后占据体积小，一次任务可携带多个载荷进行多次目标抓捕移除，成本低，在在轨抓捕移除废弃卫星或大型碎片领域具有极大的应用潜力和发展前景。

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【技术保护点】

1.一种抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，包括网-伞机构，所述网-伞机构包括柔性网、柔性伞与连接组件，所述连接组件包括第二系绳与多个第三系绳；

2.根据权利要求1所述的抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，所述连接组件还包括转动关节；

3.根据权利要求1所述的抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，所述连接组件包括支撑环；

4.根据权利要求1或2或3所述的抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，所述柔性伞包括膜布、第一气囊与气体发生器；

5.根据权利要求4所述的抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，所述柔性伞还包括若干柱状结构的第二气囊；

6.根据权利要求1或2或3所述的抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，所述柔性网与所述柔性伞为边数相等的正多边形结构。

【技术特征摘要】

1.一种抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，包括网-伞机构，所述网-伞机构包括柔性网、柔性伞与连接组件，所述连接组件包括第二系绳与多个第三系绳；

2.根据权利要求1所述的抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，所述连接组件还包括转动关节；

3.根据权利要求1所述的抓捕并移除低轨废弃卫星的捕获系统，其特征在于，所述连接组件包括支撑环；

【专利技术属性】
技术研发人员：甄明，杨乐平，王文凯，朱彦伟，黄涣，张元文，蔡伟伟，胡佳鑫，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：

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