[发明专利]一种用于在轨卫星维护的电缆取电连接机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在轨卫星维护的电缆取电连接机构。

背景技术

卫星地面一次电源取电检测技术从卫星发明就已经存在，经过了1个世纪的发展，目前该技术已经成为成熟的高精度的检测技术，相关外部设备如电流钳，万用表已经非常成熟且可靠，完全可以满足卫星地面检测使用。

即便通过充分检测，电源故障在空间仍然频发。过去30年中，全世界共发射了超过4000个航天器，其中129个不同的航天器发生的156个在轨故障。在这中间由电路引起的故障约占45％，远大于机械结构引发的卫星在轨故障。供配电系统的失效对于航天器具有严重的影响，45％的供配电故障导致整个任务的失效，80％的供配电故障导致对于整个任务有严重的影响。电路引起的故障中，50％是由于太阳电池阵故障引起的，太阳电池阵故障主要分为：太阳帆板故障、电池串故障、电池故障、电池阵定向故障、电池阵衰减等五种类型。太阳帆板故障主要是由于帆板未能正常展开或者分离引起的；电池串故障主要是由于电缆故障、空间碎片损坏引起的；电池故障主要是由于空间碎片、阴影区引起的；电池阵定向故障主要是由于电池阵驱动锁死，航天器姿态控制失效触发；电池阵衰减主要是由于对空间环境估计错误导致辐射损坏、或者化学尘埃污染、以及保护层过厚引起。这就对在轨航天器的电源检测与在轨维护提出了很大的需求。

目前地面针对电缆线的检测主要通过两种方式进行，一种是破坏式的探针检测法，通过将探针插入被检测对象构成回路实现，另外一种是电流钳检测法，即将被检测电缆线穿过电流钳，通过测量电缆线周边的磁场强度，即自感原理实现对电缆情况的检测。

在轨卫星的电源检测主要通过分布于星上的多组预置电流电压传感器进行检测，但这依赖于卫星星务总线轮询采集实现，无法直接取电进行。

受空间位置限制，目前在轨卫星通过外部设备进行电源取电的机构仍属空白。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可用于在轨卫星维护的电缆取电连接机构，实现在轨卫星的电源检测，提高了一次取电成功几率，为后续的在轨检测工作打下了良好的基础。

本发明的技术方案是：一种用于在轨卫星维护的电缆取电连接机构，包括外壳、主活塞、驱动单元、端盖、取电单元、取电活塞、取电活塞限位簧片、主活塞限位簧片；外壳为中空的长方体结构，外壳内部挖有供主活塞沿外壳长边方向滑动的滑槽，主活塞放置于滑槽内，主活塞的一端与驱动单元的一端固定连接，另一端安装有主活塞限位簧片，主活塞限位簧片的另一端靠在外壳的内壁上，通过预张力对主活塞在外壳的长边方向上进行限位；主活塞的上表面安装有换向机构；端盖固定安装在外壳的一端；驱动单元的一端和主活塞相连，另一端固定安装在端盖上；取电单元固定安装在取电活塞上；外壳上表面挖有供取电活塞沿外壳高度方向滑动的滑槽，取电活塞放置于滑槽内，取电活塞的一端安装有取电活塞限位簧片，取电活塞限位簧片的另一端靠在外壳的内壁上，通过预张力对取电活塞在外壳的高度方向上进行限位；换向机构将主活塞沿外壳长边方向上的横向运动转换成取电活塞沿外壳高度方向上的纵向运动。

所述的换向机构为楔形结构，楔形结构的斜面与取电活塞的下端接触。

所述的驱动单元为形状记忆合金。

所述的取电单元为能够插入导线内的探针。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)本发明充分利用卫星在轨运行时太阳翼背板走线具有规律性的原则，首次提出并设计了一种适用于在轨卫星的自动化取电装置，通过对驱动单元的驱动实现取电，通过该装置与相关控制系统与吸附结构进行配合，可以实现在轨卫星的电源检测，为后续的在轨检测工作打下了良好的基础。

2)本发明采用了单活塞驱动多个取电活塞，单个取电活塞上分布多个取电单元的布局形式，实现多组取电单元插入导线，通过后识别电流特性，来选取供电通路。这种形式显著提高了一次取电成功几率。

附图说明

图1为本发明的主结构分解示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的正剖视图；

图5为本发明的侧剖视图。

具体实施方式