[发明专利]一种星载天线六自由度位姿调整装置

说明书

本发明公开了一种星载天线六自由度位姿调整装置，包括基座安装在基座上的3套天线安装作动组件，3套作动组件互相之间呈120°均匀分布在的节圆上；每套作动组件包含2个作动器，2个作动器的驱动轴线呈60°夹角，两个作动器的上端连接在同一个转接支架A上，下端分别连接对应的转接支架B；且每个作动器的上下两端分别安装柔性铰。本发明可实现星载天线的六自由度位姿调整，在轨补偿天线的位置和姿态偏差。本发明适用于反射面天线、测控天线、数传天线等对位姿精度要求较高的星载天线系统。

技术领域

本发明涉及航天领域，具体是一种星载天线六自由度位姿调整装置。

背景技术

在现代卫星应用领域，在轨通讯传输、微波遥感、电磁侦查、光学探测等任务模式占有重要地位，执行类似任务的卫星需安装高精度天线。由于天线的位置精度和指向精度直接影响其工作性能，为提高卫星整体性能，对天线的在轨位姿精度要求也越来越高。

航天器发射入轨时，会经历恶劣的振动噪声环境，天线的安装精度会随之恶化。当航天器绕地球飞行时，轨道位置和姿态不断变化，它所接受的空间热流也随之呈现出周期性的变化，加之轨道阴影区以及结构部件之间的各种遮挡关系的影响，在天线结构中会产生周期性冷热变化且分布不均匀的瞬态温度场，从而使天线的安装结构发生变化，天线的位姿精度随之变化。

为避免天线位姿精度造成不可逆且不可修复的影响，有必要实现天线的在轨六自由度位姿调整，即通过星载天线六自由度位姿调整装置实现天线六自由度的调整和定位。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种星载天线六自由度位姿调整装置，面向的目标是反射面天线、测控天线、数传天线等对位姿精度要求较高的星载天线系统，角度调整精度达到角秒级，位置调整精度达到微米级。

本发明通过以下技术方案实现：

一种星载天线六自由度位姿调整装置，包括基座安装在基座上的3套天线安装作动组件，3套作动组件互相之间呈120°均匀分布在的节圆上；每套作动组件包含2个作动器，2个作动器的驱动轴线呈60°夹角，两个作动器的上端连接在同一个转接支架A上，下端分别连接对应的转接支架B；且每个作动器的上下两端分别安装柔性铰。

进一步地，所述柔性铰沿周向两个正交方向分别设置V型剪切槽，能够释放±2°范围内的三个转动自由度。

进一步地，所述作动器采用压电作动形式，转接支架A和转接支架B均采用殷钢材料。

进一步地，所述柔性铰由钛合金材料制造。

进一步地，所述基座呈Y型构型，中间设置圆形减轻孔，采用碳纤维或殷钢等低膨胀材料制造。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明提出了一种星载天线六自由度位姿调整装置，实现了星载天线在六个自由度上的高精度调整和定位功能，在轨补偿并消除了天线安装误差、安装结构变形，有效提升了星载天线的在轨工作效能。

2.通过柔性铰实现万向节功能，显著降低了系统复杂度，提高了系统的机械安装精度和整体结构刚度。

3.作动器采用下沉式设计，有效降低了调整装置的整体高度，提高了调整装置的适应性。

附图说明

图1为本发明实施例星载天线六自由度位姿调整装置组成示意图；

图2为本发明实施例星载天线六自由度位姿调整装置包络尺寸图；

图3为本发明实施例中作动器组件示意图；

图中：1-天线；2-天线安装作动组件；3-基座；4-作动器；5-柔性铰；6-转接支架A；7-转接支架B。

具体实施方式