一种刚柔结合式空间目标抓捕系统和空间目标捕获方法技术方案

技术编号:43318837 阅读:32 留言:0更新日期:2024-11-15 20:19
一种刚柔结合式空间目标抓捕系统和空间目标捕获方法,系统包括:卫星、四爪折叠臂、导引膜、捕获网和驱动装置,卫星的一端设置四爪折叠臂,四爪折叠臂的一级臂和二级臂设置导引膜,三级臂和四级臂悬挂捕获网,捕获网底部与驱动装置连接,驱动装置设置在卫星的内部;方法包括:四爪折叠臂展开到位后锁定,导引膜展开、驱动装置启动,捕获网撑开悬挂在四爪折叠臂上、空间目标进入包络范围,收口绳收束,快抓完成、捕获网收网、四爪折叠臂抱抓合拢,卫星与空间目标形成组合体固定、卫星推进系统控制组合体的轨道机动,组合体离轨销毁;本发明专利技术采用网面抓捕结构和四爪臂式构型布局方式,能够增大包络构型的稳定性,保证航天器与目标的连接刚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空航天,特别涉及一种刚柔结合式空间目标抓捕系统和空间目标捕获方法


技术介绍

1、近年来,随着小卫星系统的发展,利用柔性部件提高航天系统的灵活性成为航天工程中的一个新的技术点。空间活动中一项典型的需求是两个独立航天器或天体的对接或组合,两者合二为一的过程称为对接或捕获。被捕获或者对接的目标称为空间目标,空间目标包括合作目标和非合作目标,合作目标指己方的卫星、飞船等航天器,非合作目标指废旧卫星、空间碎片等人造航天器或非人造天体。

2、非合作目标常用的一种捕获方式是机械臂抓捕,在机械臂抓捕任务中,由主动航天器携带机械臂,当接近空间目标,当目标进入到机械臂抓捕包络尺寸中时,机械臂捕获目标达到控制目标和避免目标脱逃的目的。

3、另一种柔性捕获方式是飞网抓捕,即由主动航天器携带捕获装置,当接近空间目标时,主动航天器释放飞网捕获装置,像捕鱼一样用捕获网将空间目标罩住,实现对空间目标的捕获。

4、但是,机械臂抓捕不具备在大容差、高可靠需求下对一定范围内非合作目标宽适应性捕获能力,而飞网抓捕无法使组合体快速清除空间目标。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种刚柔结合式空间目标抓捕系统,其特征在于,包括:卫星、四爪折叠臂、导引膜、捕获网和驱动装置;

2.根据权利要求1所述的一种刚柔结合式空间目标抓捕系统,其特征在于,所述抓捕系统为折叠构型,在发射状态下,被折叠到火箭发射包络范围内;在入轨后,由四爪折叠臂带动捕获网撑开;在空间目标进入包络后,捕获网收紧网口防止空间目标逃逸,四爪折叠臂收紧与空间目标形成刚性固连,空间目标与主动航天器构成组合体;在锁紧空间目标后,由组合体上的姿轨控装置来控制组合体的离轨。

3.根据权利要求2所述的一种刚柔结合式空间目标抓捕系统,其特征在于,所述四爪折叠臂的一级臂、二级臂、三级臂和四级...

【技术特征摘要】

1.一种刚柔结合式空间目标抓捕系统,其特征在于,包括:卫星、四爪折叠臂、导引膜、捕获网和驱动装置;

2.根据权利要求1所述的一种刚柔结合式空间目标抓捕系统,其特征在于,所述抓捕系统为折叠构型,在发射状态下,被折叠到火箭发射包络范围内;在入轨后,由四爪折叠臂带动捕获网撑开;在空间目标进入包络后,捕获网收紧网口防止空间目标逃逸,四爪折叠臂收紧与空间目标形成刚性固连,空间目标与主动航天器构成组合体;在锁紧空间目标后,由组合体上的姿轨控装置来控制组合体的离轨。

3.根据权利要求2所述的一种刚柔结合式空间目标抓捕系统,其特征在于,所述四爪折叠臂的一级臂、二级臂、三级臂和四级臂均为空心臂;一级臂、二级臂、三级臂和四级臂之间的关节处均设置有扭簧,用于驱动四爪折叠臂的展开与折叠。

4.根据权利要求3所述的一种刚柔结合式空间目标抓捕系统,其特征在于,所述捕获网为一体式网面,展开后为一面开口的立方体。

5.根据权利要求4所述的一种刚柔结合式空间目标抓捕系统,其特征在于,所述捕获网包括网体,网体的顶部设置有4个第一绳驱节点,用于撑网及收口,每个第一绳驱节点上均设置有弹簧锁绳器,每个弹簧锁绳器处均设置有收口绳,弹簧锁绳器与收口绳的第一端相连接,收口绳的第二端从四级臂的第二端穿入,从一级臂的第一端穿出,连接在卫星内部的驱动装置上;网体的底部设置有4个第二绳驱节点,用于在展开过程中拉动网体底部的展开,每个第二绳驱节点处均设置有展开绳,第二绳驱节点与展开绳的第一端相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:张夷斋焦佳富黄攀峰张帆沈刚辉陈珂芯杨大壮陈天昱
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1