基于吊点调节的航天器水平调节吊具的绝对位置调节方法技术

本发明专利技术公开了一种基于吊点调节的航天器通用水平调节吊具的绝对位置快速调节方法，该方法主要以拉力传感器及倾角传感器测量值作为输入，以及吊具本身以及被吊航天器的固有参数计算调节系数，通过输入值与系数快速计算出XY工作台分别在X、Y两个方向上的位移量，并输入到吊具手持控制器驱动XY工作台至指定位置，经反复迭代，直到传感器测量值满足水平度的起吊要求。与现有技术相比，本发明专利技术的调节方法攻克了吊具在无法使用或不适合使用自动调节的情况下，快速人工进行绝对位置设定的调节难题，方法先进，计算简单，提高了吊装效率，降低了操作人员的劳动强度，水平度可达到5mm/m范围，应用价值显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器的吊装
，具体涉及一种能使基于吊点调节的航天器水平调节吊具的吊点绝对位置快速调节方法。
技术介绍
航天器对接在航天器总装过程中，航天器精密对接与分解装配均采用吊装的方式完成，在对接与分解的过程中需要保持对接面水平。由于航天器的实际质心位置与理论质心位置存在一定的差异，造成吊装倾斜，弓丨起航天器对接面的点接触，损伤对接面，损坏定位销(或导向销)；同时，由于实际质心位置与理论质心位置的偏差，吊装过程中产生旋转及摆动，容易产生碰撞，损伤航天器或操作人员。目前，航天器吊装及对接过程均使用手工操作为主的方法。其方法是在吊具的四根吊带上串联花篮螺丝，对航天器进行试吊，根据操作人员的经验反复调节各花篮螺丝的长度，达到调节航天器水平度的目的。由于采用目视指挥，人工多次调节，过多依赖操作人员个体技能水平和经验，基本属于临机处置的模式指挥吊车进行手工对接或分解，效率低，对接精度难以保证。因此，鉴于现有的吊装方法存在上述不足，对新型、高效的吊具的需求十分迫切。目前，我国航天领域已出现基于吊点调节的具有二维水平调节功能的吊具(参见题目为“一种航天器水平调节吊具”的中国专利201110428722.3)。该吊具在吊梁的上端设有一个XY工作台，吊环位于在XY工作台的上端中心。通过位于吊具上的二维倾角传感器及吊梁的下端吊带上的拉力传感器，作为输入，通过XY工作台调节吊具与天车相连的吊点位置作为输出，实现二维水平调节。该吊具具有配套的吊装流程(参见题目为“一种航天器水平调节吊具的调节方法”的中国专利201110428713.4)。该方法通过点动天车，通过吊梁上的两维倾角传感器的测量值，判断航天器的偏心程度，将航天器落回到支撑工装上，调节吊具吊点的位置，再次点动天车起吊，反复重复以上过程，直到航天器满足水平度要求。该吊具具有配套的自动调节方法(参见题目为“一种航天器用水平调节吊具的吊点自动调节方法”的中国专利201210495163.2)。该方法通过吊具上的计算机，自动对调节倾斜情况进行判断，并自动计算吊点位置的调节量，用于高精度的自动执行操作。然而，该吊具虽然具有人工设定绝对位置的手动调节输入窗口，但却并没有公开对吊具吊点进行绝对位置输入手动调节的方法。在某些情况下，如果软件出错错误，或计算模块出现故障，或测量模块无法读取测量值，或通信模块无法收发测量值时等无法使用自动调节功能，或不适合使用自动调节功能，则必须人工手动介入，此时，需要通过绝对位置的输入窗口进行人工调节。此外，由于各个航天器的偏心状态各不相同，人工试调的效率及调节精度势必受之影响，在航天器不完全起吊时，支架对航天器有一定的支持作用，使得航天器难于完全展现其倾斜状态，对人工判断产生严重的干扰。因此，急需一种对不同航天器具有一定适应能力，并能排除支架车干扰的吊点位置的快速人工调节方法，以满足航天器水平调节的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于基于吊点调节的航天器用水平调节吊具的吊点绝对位置快速调节方法，旨在通过吊具和航天器固有参数快速求出调节系数，结合传感器定量测量值，快速计算得出吊具吊点绝对位置调节量，实现航天器的快速自动二维水平调节，用定量的调节方法取代现有人工调节依赖经验反复试调导致的吊装效率低下、对接质量难于保证的不足等问题，同时解决吊具对不同航天器不同质量特性的测量和适应的问题，并解决航天器不完全起吊时，支架车对航天器支持限制干扰的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案:本专利技术是一种航天器用水平调节吊具的吊点绝对位置调节方法，包括以下步骤:1.获得吊具机械结构的固有参数，它们由吊具结构设计查得或产品质量特性测试得来，其中:Md一吊具自身总质量(单位:kg) ；Hd一吊具上吊点至底面吊点的闻度(单位:mm)；获得航天器机械结构的固有参数，它们由航天器结构设计查得，或产品质量特性测试得来，或通过本吊具吊装时，四个拉力传感器测量值之和得来，其中:M一航天器自身总质量(单位:kg) ；H一航天器上吊点至底面的高度(单位:mm)；2.根据以上固有参数，由公式I求出调节系数k，公式I如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航天器用水平调节吊具的吊点绝对位置调节方法，包括以下步骤：（1）获得吊具机械结构的固有参数，它们由吊具结构设计查得或产品质量特性测试得来，其中：Md—吊具自身总质量（单位：kg）；Hd—吊具上吊点至底面吊点的高度（单位：mm）；获得航天器机械结构的固有参数，它们由航天器结构设计查得，或产品质量特性测试得来，或通过本吊具吊装时，四个拉力传感器测量值之和得来，其中：M—航天器自身总质量（单位：kg）；H—航天器上吊点至底面的高度（单位：mm）；（2）根据以上固有参数，由公式1求出调节系数k，公式1如下：（单位：mm/°）（3）由传感器测定每次天车点动后，测量吊具稳定时吊具倾角，并分别判断航天器底面在X、Y两个方向上是否完全脱离支撑工装悬空；θx(k)—第k次测量时，倾角传感器测得的吊具绕x方向转动的角度（单位：°）θy(k)—第k次测量时，倾角传感器测得的吊具绕y方向转动的角度（单位：°）；其中：k代表测量次数（单位：次）,k=0，1，2，3……其中k=0代表初始状态，此时，XY工作台位于吊具中心，Rx(0)=0，Ry(0)=0；（4）判断倾角θx(k)、θy(k)是否均达到水平要求，若θx(k)、θy(k)均达到水平要求，转吊点调节结束，航天器处于水平状态，吊具起吊；若θx(k)、θy(k)其中有一个未达到水平要求，则转到步骤（5）；（5）根据X、Y两个方向上是否完全悬空，以及倾角θx(k)、θy(k)测量值，利用以下公式之一求出对应情况下XY工作台两个方向调节的绝对位置Rx(k)，Ry(k)：1）当X方向完全脱离支撑工装悬空，则：Rx(k+1)=Rx(k)+kθy(k+1)2）当若X方向未脱离支撑工装悬空，则：Rx(k+1)=Rx(k)+2kθy(k+1)3）若Y方向完全脱离支撑工装悬空，则：Ry(k+1)=Ry(k)?kθx(k+1)4）若Y方向未脱离支撑工装悬空，则：Ry(k+1)=Ry(k)?2kθx(k+1)其中:Rx(k)—吊具第k次测量时，吊点沿x轴调节的绝对位置；Ry(k)—吊具第k次测量时，吊点沿y轴调节的绝对位置；（6）将Rx(k)、Ry(k)输入至吊具手持控制器XY工作台绝对位置，按下执行键，驱动XY工作台运动到指定位置；（7）重复步骤（3）?（5）,进行反复测定和调节判断，直到调节满足航天器可起吊的水平要求。FDA0000420041540000011.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种航天器用水平调节吊具的吊点绝对位置调节方法，包括以下步骤: (1)获得吊具机械结构的固有参数，它们由吊具结构设计查得或产品质量特性测试得来，其中: Md一吊具自身总质量(单位:kg) ；Hd一吊具上吊点至底面吊点的闻度(单位:mm)； 获得航天器机械结构的固有参数，它们由航天器结构设计查得，或产品质量特性测试得来，或通过本吊具吊装时，四个拉力传感器测量值之和得来，其中: M一航天器自身总质量(单位:kg) ；H一...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐赖颖，傅浩，孙刚，崔俊峰，胡瑞钦，代卫兵，祝亚宏，李晓欢，张立建，布仁，孙继鹏，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：