许焕宾 ，张敬尧 2，周玉林 2，姚建涛 2，李德勇 3，李京涛

(1.北京空间飞行器总体设计部，北京 100094；2.燕山大学机械工程学院，秦皇岛 066004；3.北京卫星制造厂有限公司，北京 100190)

1 引言

随着航天技术的发展，大型空间结构不断增加，由于运载工具所能提供的装载能力有限，空间重型或大型结构必须在太空实施在轨装配。从20世纪70年代起，研究机构开始探索大型结构在轨构建技术，构建方式包括航天员手动或采用辅助装置装配、空间机器人装配，但由于装配过程的复杂性，截止到目前，大型空间结构在轨组装尚未实现工程化。

大型空间结构在轨构建方法主要分为3种:可展开结构构建、太空成型结构构建和可直立结构构建。其中可直立结构构建方法具有紧凑包装、可扩展能力强和结构简单等优点，被广泛应用。

采用模块化设计方法，可以降低制造与发射成本以及装配任务的实施难度，使大型空间结构向大规模扩展，如2010年德国宇航中心(Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt，DLR)提出的iBOSS项目、2011年美国凤凰计划提出的细胞化卫星技术均基于模块化设计理念。模块化构建方法在大型桁架结构天线的在轨构建领域同样具有广阔前景。采用模块化设计的关键是结构划分、单元的安装方式和对安装接口进行优化设计问题。

采用模块化搭接可直立结构装配桁架结构时，需对桁架结构目标子单元进行搭接，即首先将多个桁架接头依次固定在基座上，在接头间连接桁架杆，形成子单元桁架结构；然后将上述桁架接头同步解锁释放、脱离基座、并运送至指定位置；……