[发明专利]一种小卫星天线综合试验测试系统

权利要求书

1.一种小卫星天线综合试验测试系统，其特征在于包括：天线(1)、卫星转动机构(2)、精度检测机构(3)、冲击响应采集机构(4)、卫星(5)、天线展开机构(6)和试验控制机构(7)；

天线展开机构(6)与天线(1)均安装在卫星(5)上，天线展开机构(6)为天线(1)提供展开过程所需的零重力模拟环境；

卫星(5)安装在卫星转动机构(2)上，卫星转动机构(2)带动卫星(5)转动，从而在天线(1)进行多维展开过程中，实现卫星(5)空间姿态的设置；

所述卫星转动机构(2)包括底座(21)、第一支撑框架(22)、控制台(23)、连接臂(24)、第二支撑框架(25)和转接段(26)；

底座(21)包括四个支撑脚，第一支撑框架(22)通过底座(21)的四个支撑脚与地面连接，并通过调整底座(21)四个支撑脚的高度实现第一支撑框架(22)与地面夹角的调整；

第二支撑框架(25)通过两个连接臂(24)与第一支撑框架(22)连接，连接臂(24)与第一支撑框架(22)和第二支撑框架(25)均采用铰链的方式连接；

转接段(26)为圆环结构，且与第二支撑框架(25)连接，卫星转动机构(2)通过转接段(26)实现与卫星(5)的连接；

控制台(23)通过电缆与第一支撑框架(22)内的第一驱动电机连接，并通过第一驱动电机驱动第二支撑框架(25)在0°～90°范围内进行翻转，所述0°时第二支撑框架(25)与第一支撑框架(22)平行，90°时第二支撑框架(25)与第一支撑框架(22)垂直；

控制台(23)同时通过电缆与第二支撑框架(25)内的第二驱动电机连接，并通过第二驱动电机驱动转接段(26)绕其轴线进行180°旋转，从而带动卫星进行旋转；

试验控制机构(7)通过电缆与天线(1)连接并发送火工品起爆信号，控制天线(1)的火工品起爆，从而实现天线解锁，然后驱动天线(1)进行展开和收拢，并接收天线(1)展开过程的遥测信号；

冲击响应采集机构(4)通过电缆与卫星(5)上的传感器连接，用以采集天线(1)的火工品起爆过程中产生的冲击响应信号，并将采集到的冲击响应信号转换为冲击频域响应值，用于评估火工品起爆对卫星本体和天线的影响；

精度检测机构(3)对天线(1)和卫星(5)上的靶标进行光学瞄准，测量小卫星天线综合试验试验开始前和试验结束后天线(1)的安装精度和指向精度，对比试验开始前和试验结束后天线(1)安装精度及重复指向精度数据的一致性，评估天线展开试验结果，所述靶标为基准镜或者立方镜。

2.根据权利要求1所述的一种小卫星天线综合试验测试系统，其特征在于：所述天线(1)包括天线底板(11)、天线展开机构(12)、支撑臂(13)、第一旋转关节(14)、第二旋转关节(15)、反射器组件(16)和锁紧释放装置(17)；

天线(1)通过天线底板(11)与卫星(5)固定连接，天线展开机构(12)和锁紧释放装置(17)均固定连接在天线底板(11)上；

锁紧释放装置(17)包括三个相同的锁紧释放机构，分别为第一锁紧释放机构、第二锁紧释放机构和第三锁紧释放机构，每个锁紧释放机构均包括火工品和连接杆；

天线展开机构(12)、第一旋转关节(14)和第二旋转关节(15)中均安装有步进电机，用于驱动反射器组件(16)进行转动；

锁紧状态下，天线(1)中第一锁紧释放机构中的连接杆通过螺母与第一旋转关节(14)固定连接，第二锁紧释放机构和第三锁紧释放机构中的连接杆分别通过螺母与第二旋转关节(15)固定连接，从而实现天线(1)的锁紧；

天线(1)展开初始状态下，试验控制机构(7)控制天线(1)三个锁紧释放机构的火工品起爆，将三个锁紧释放机构的连接杆剪断，从而实现天线(1)的解锁；天线展开机构(12)驱动支撑臂(13)转动，第一旋转关节(14)和第二旋转关节(15)驱动反射器组件(16)转动，使得展开初始状态下，支撑臂(13)、第一旋转关节(14)、第二旋转关节(15)和反射器组件(16)组成的连接机构与天线底板(11)垂直；

天线(1)展开后，天线展开机构(12)锁定，不再转动，第一旋转关节(14)和第二旋转关节(15)驱动反射器组件(16)进行二维转动，跟踪地面站传输信号。

3.根据权利要求1所述的一种小卫星天线综合试验测试系统，其特征在于：所述天线展开机构(6)包括牛头臂(61)、转接座(62)、固定导轨(63)、滑轨(64)、连接绳(65)、砝码(66)；

转接座(62)通过牛头臂(61)与卫星(5)固定连接，固定导轨(63)通过轴承与转接座(62)连接，并绕轴承在180°范围内旋转；从而实现天线展开机构(6)与天线的相对位置的调整；

滑轨(64)通过滚轮安装在固定导轨(63)上，并沿固定导轨(63)滑动；滑轨(64)的两端各安装一个滑轮；

连接绳(65)穿过安装在滑轨(64)两端的滑轮，一端与天线(1)中的支撑臂(13)连接，另一端与配重砝码(66)连接；

固定导轨(63)、滑轨(64)、连接绳(65)和砝码(66)在天线展开全过程中提供零重力模拟环境，当天线(1)中的天线展开机构(12)带动支撑臂(13)转动时，固定导轨(63)、滑轨(64)、连接绳(65)和砝码(66)与支撑臂(13)同步转动。