轻量化二维指向调整机构设计

针对地月测距反射器调整要求,开展了新一代激光反射器地月二维指向调整机构的轻量化设计研究。设计出一款俯仰-方位组合型二维指向调整机构,以超声电机为驱动源,根据质心平衡设计理论,设计质心使机构自身力矩平衡,减小负载对电机驱动力矩的要求,从而实现电机和组成部件的小型化和轻量化。制作出原理样机进行了实验验证,结果表明,其质量、尺寸、自锁和驱动性能均达项目要求,验证了质心设计理论的合理性,实现了对机构的轻量化设计,为高精度地月激光测距及空间指向机构轻量化设计提供了依据。

高精度二维指向光电跟踪平台设计

为了实现针对空间目标的搜索和目标跟踪,文章设计了一种高跟踪精度,高跟踪稳定度的空间二维指向光电跟踪平台,提出采用动量补偿系统解决平台运转对整星的影响问题,采用高精度速率陀螺解决整星控制精度不足的问题。在目标搜索阶段以光电码盘作为位置回路的角度反馈,内环是由速率陀螺组成的稳定回路。当通过成像系统捕获目标后,切换到目标跟踪回路工作,此时图像处理系统产生脱靶量信息作为位置回路的角度反馈。搭建控制系统方案,对系统跟踪性能进行仿真验证,满足跟踪精度优于0.014°,跟踪稳定度优于0.006(°)/s(角速度≤1(°)/s)的指标要求。

一种高低温度场下星上活动部件寿命评估方法

二维指向机构是卫星上关键活动部件之一,高低温循环试验是活动部件普遍开展的研制试验项目,本文对适用于高低温度场下评估活动部件寿命的加速模型进行了研究,阐述了Coffin-Masson模型的理论依据和工程应用方法,并利用轴承组件试验数据给出了一个二维指向机构寿命评估示例,结果表明该方法是一种高低温度场下评估活动部件寿命的有效方法。