[发明专利]一种用于深空探测的大力矩抗干扰天线指向机构

说明书

本发明提供用于深空探测的大力矩抗干扰天线指向机构，包括：伺服机构；锁紧单元，固定伺服机构，将天线支撑在固定位置；二维转动单元，与天线通过法兰固定连接；伸展杆，一端连接所述抬升单元，另一端连接所述二维转动单元；压紧释放机构，以天线为中心对称分布在天线四周；第一限位机构以及第二限位机构；制动器，安装在二维转动单元的转动轴上，其定子固定在二维转动单元轴承孔端面，其转子固定在从动轴内。本发明提供的用于深空探测的大力矩抗干扰天线指向机构，在二维转动机构转动轴上安装制动器，通电后增加转动轴保持力矩，提高伺服机构停转保持模式下的抗干扰性能。

技术领域

本发明涉及航空航天机电技术领域，特别涉及一种用于深空探测的大力矩抗干扰天线指向机构。

背景技术

天线指向机构是星载测控数传系统的核心部件，是数传天线对地面接收站跟踪定位的执行机构。

常见的星载数传天线口径一般在0.5米左右，在轨飞行时受到的干扰力矩仅数十毫牛米。随着以登月计划和探火工程为代表的深空探测活动的开展，探测器到地球的距离远大于地球轨道卫星，数据传输过程的信号衰减程度也随之大幅增加，需要高增益天线完成深空探测器与地球间的数据传输。高增益天线口径往往在2米以上，在深空探测器变轨过程中需要承受数十甚至上百牛米的干扰力矩。目前的伺服机构停转保持力矩略大于驱动力矩，一般为十牛米左右，无法满足深空探测器变轨过程中抵抗干扰的需求。

在深空探测器发射阶段需将高增益天线和伺服机构压紧在探测器侧面，承受发射段的振动载荷。高增益天线口径大，伺服机构压紧点被覆盖在天线背面，造成压紧点无法安装固定。

亟待设计一种用于深空探测的大力矩抗干扰天线指向机构，满足深空探测的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于深空探测的大力矩抗干扰天线指向机构，以解决伺服机构压紧点无法安装的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种用于深空探测的大力矩抗干扰天线指向机构，包括：伺服机构，伺服机构包括抬升单元，其安装底面与探测器的安装面固定连接，并通过销钉定位；锁紧单元，安装在所述抬升单元上，伺服机构将天线抬升到位后，所述锁紧单元固定伺服机构，将天线支撑在固定位置；二维转动单元，与天线通过法兰固定连接；伸展杆，一端连接所述抬升单元，另一端连接所述二维转动单元；

压紧释放机构，以天线为中心对称分布在天线四周；

第一限位机构，其限位槽穿过所述伸展杆靠近二维转动单元一端的安装孔，上端固定在所述伸展杆上，下端与半球形限位螺钉球形面贴合压紧，限位底座固定在探测器安装面上，所述半球形限位螺钉拧紧在限位底座内；

第二限位机构，其限位槽穿过所述伸展杆远离二维转动单元一端的安装孔，上端固定在所述二维转动单元框架上，下端与半球形限位螺钉球形面贴合压紧，限位底座固定在探测器安装面上，所述半球形限位螺钉拧紧在限位底座内；

制动器，安装在所述二维转动单元的转动轴上，其定子固定在所述二维转动单元轴承孔端面，其转子固定在从动轴内。

进一步地，天线压紧点安装孔与安装法兰之间连接π型加强筋，将四个所述天线压紧点与所述伺服机构经安装法兰相连接。

进一步地，所述半球形限位螺钉球形面贴紧在所述限位槽内限制所述伺服机构的五个自由度，剩余一个沿所述半球形限位螺钉轴线方向自由度依靠分布在天线四周的所述压紧释放机构限制。

进一步地，所述压紧释放机构包括压紧螺杆，所述压紧螺杆穿过天线安装孔拧入探测器安装面螺纹孔内，将天线固定在探测器安装面上。

进一步地，所述限位槽的材料为钛合金，所述半球形限位螺钉的材料为不锈钢，并在所述限位槽和所述半球形限位螺钉配合面涂覆MoS₂固体膜防冷焊。