本文關(guān)鍵詞：面向在軌操控的服務(wù)衛(wèi)星總體方案設(shè)計(jì)　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來(lái),在軌衛(wèi)星服務(wù)技術(shù)引起了各國(guó)學(xué)者和航天研究部門的廣泛興趣。包括視覺(jué)監(jiān)測(cè)、機(jī)器人操作、輔助離軌、燃料補(bǔ)給、在軌更換、接管控制等模式維修的自主在軌服務(wù)會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。然而,在軌衛(wèi)星服務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展還不太完善,還面臨一些亟待解決的問(wèn)題,需要進(jìn)一步深入地進(jìn)行研究。對(duì)國(guó)外已經(jīng)進(jìn)行的衛(wèi)星服務(wù)項(xiàng)目調(diào)查顯示,現(xiàn)階段為客戶提供的在軌衛(wèi)星服務(wù)缺乏普遍性,一些高軌衛(wèi)星的服務(wù)還主要局限于合作目標(biāo)之間——只注重為合作目標(biāo)衛(wèi)星、在它的軌道內(nèi)齊飛的衛(wèi)星提供服務(wù)。為適應(yīng)未來(lái)太空航天器的發(fā)展需要,需要發(fā)展沒(méi)有預(yù)定對(duì)接接口的轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)星捕獲與對(duì)接技術(shù),這將是未來(lái)非合作目標(biāo)衛(wèi)星捕獲與對(duì)接是在軌衛(wèi)星服務(wù)領(lǐng)域最重要的任務(wù)之一。本論文主要研究對(duì)象為在軌服務(wù)衛(wèi)星,所設(shè)計(jì)的衛(wèi)星采用高靈巧機(jī)械臂和捕獲末端執(zhí)行器對(duì)隨意旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)太空星體進(jìn)行捕獲與對(duì)接,并且在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)處于相對(duì)于客戶星體最方便的位置進(jìn)行操作。由于太空中衛(wèi)星出現(xiàn)的故障在地面不能完全預(yù)料并且需要維修的衛(wèi)星數(shù)量也不可能提前完全確定,若要用一顆衛(wèi)星完全滿足太空中各種故障衛(wèi)星的維修需求,就必須在一顆衛(wèi)星上攜帶多種修復(fù)設(shè)備和材料,但在實(shí)際中這是很難實(shí)施的�；诖�,需要組織在軌衛(wèi)星服務(wù)系統(tǒng),包括執(zhí)行服務(wù)衛(wèi)星、材料存儲(chǔ)系統(tǒng)和修復(fù)單元等。在衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)中,首先確定了項(xiàng)目總體任務(wù)與對(duì)本顆衛(wèi)星應(yīng)具有的功能和應(yīng)達(dá)到的;其次,給出了有效載荷模塊和服務(wù)模塊設(shè)備的功能參數(shù)并進(jìn)行了設(shè)備設(shè)置方法的闡述;最后,在滿足最高系統(tǒng)效率的前提下對(duì)所有子系統(tǒng)進(jìn)行了有效地布局研究,并給出了衛(wèi)星系統(tǒng)的總體參數(shù)。對(duì)所設(shè)計(jì)的衛(wèi)星進(jìn)行了主要性能分析和仿真研究。分析結(jié)果表明設(shè)計(jì)的衛(wèi)星可以滿足規(guī)定的功能和性能指標(biāo)。對(duì)衛(wèi)星總體的組裝和測(cè)試序列進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明并對(duì)如何生產(chǎn)和試驗(yàn)服務(wù)衛(wèi)星給出了建議。本文對(duì)于在軌非合作目標(biāo)服務(wù)衛(wèi)星的總體設(shè)計(jì)可以為未來(lái)太空在軌維修與裝配技術(shù)提供理論參考,具有廣闊的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V474

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本文編號(hào)：1331901