基于谐波传动的星间链路天线驱动机构设计研究
2012-04-17刘继奎于国庆崔赪旻王友平
空间控制技术与应用 2012年4期
关键词:设计
刘继奎,于国庆,崔赪旻,王友平
(北京控制工程研究所,北京 100190)
中继卫星作为地球同步静止轨道卫星用以实现地面站对中、低轨道航天器的跟踪和信息数据传送,带有大型的星间链路天线,口径大,指向精度要求高[1].星间链路天线驱动机构(GDA)是中继卫星必备的关键执行机构,安装于卫星本体之外,采用双轴形式具有两个旋转自由度,可以驱动星间链路天线分别绕方位轴和仰角轴转动,较一般卫星天线驱动机构具有长寿命、大驱动力矩、高精度指向和适应复杂空间环境的任务要求[2].
谐波传动具有减速比大、同时啮合齿数多、承载能力大、传动精度高、齿侧间隙小、结构简单及重量轻等优点,广泛地应用于航天、航空、航海、机床及仪器仪表、医疗器械、石油化工等多个领域[3-4],是GDA设计的较好选择.本文分析了星间链路天线驱动机构的设计约束,对基于谐波传动的设计方案及其关键技术进行了阐述,介绍了开展长寿命和高精度捕获跟踪性能验证的试验方案.
1 设计约束分析
在中继卫星中,GDA是完成建立星间通信链路的主要执行机构,其负载是大型星间链路天线,一般由卫星姿态和天线指向复合控制计算机完成控制任务,并需要适应卫星结构设计以及热、辐照等空间环境的要求.
主要设计约束分析如下:
1)整星结构布局.主要包括天线、射频发射与接收设备、天线展开支架及GDA的结构布局安排,约束要素包括外形尺寸、机械安装形式、转角……
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