空间对接

摘要： 空间对接技术在航天器的补给、维修、维护以及在轨组装等领域发挥了重要作用.针对电磁对接方式存在对接力小、作用距离短、能耗高和锁紧/分离过程繁琐等缺点,设计了一种新型的综合电磁和永磁特性的电永磁对接/分离机构.采用有限元法仿真软件,计算了对接状态不同距离下的磁力与磁感应强度,分离状态下的磁斥力,以及锁紧状态的磁吸力.在体积约束为18 mm×18 mm×3 mm时,设计出锁紧力和分离力约为193 N和26 N的比例模型,并据此制作出结构简单、作用距离远、能耗低的电永磁对接/分离样机及其控制器.

摘要： 针对空间飞行器捕获对接过程中复杂的多体动力学问题,鉴于弱撞击对接机构(Low impact docking mechanism,LIDM)不同于以往常见的刚性对接机构,其在对接过程中产生碰撞力远小于空间飞行器自身的重量,且自身对接环处安装有六维力传感器,因此可以将捕获过程中LIDM处产生的碰撞力等效为作用于对接环质心处的时变载荷.依据第二类拉格朗日方程的动力学建模方法,推导了各组件动力学参数的具体表达式,建立了全刚体目标系统下的多体动力学模型,并基于MATLAB实现了动力学参数的输出.用ADAMS的多体动力学模型进行仿真验证,结果表明:两者的计算验证结果证明了以拉格朗日方程建立的LIDM捕获动力学模型的正确性.为研究空间对接机构的结构优化与工程应用打下了基础.

摘要： 空间对接技术在航天器的补给、维修、维护以及在轨组装等领域发挥了重要作用。针对电磁对接方式存在对接力小、作用距离短、能耗高和锁紧/分离过程繁琐等缺点,设计了一种新型的综合电磁和永磁特性的电永磁对接/分离机构。采用有限元法仿真软件,计算了对接状态不同距离下的磁力与磁感应强度,分离状态下的磁斥力,以及锁紧状态的磁吸力。在体积约束为18mm×18mm×3mm时,设计出锁紧力和分离力约为193 N和26N的比例模型,并据此制作出结构简单、作用距离远、能耗低的电永磁对接/分离样机及其控制器。

摘要： 空间交会对接过程中追踪航天器位姿调整的精确度是实现空间对接的重要保障.为提高追踪航天器的位姿调整精确度,对其追踪航天器进行对接工作的Stewart并联机构进行了运动学分析.建立了Stewart并联机构逆运动学求解的数学模型,并利用其数学模型求解出作动器伸长量随时间变化的曲线;再搭建其虚拟样机,将搭建完成的虚拟样机模型导入ADSMS中进行逆运动学仿真,其结果与数学解析求得的结果相比较,误差保持在10-4量级内,验证了模型的准确性.利用其虚拟样机进行运动学的仿真分析,为提高机构位姿调整精确度以及后续工作中的动力学分析和实现控制提供了相关理论依据.

摘要： 运用螺旋理论对于一种空间弱撞击对接机构进行传递功率分析,通过求解运动螺旋与力螺旋的互易积,来获知系统的传递功率,得出传递功率与空间弱撞击对接机构本身构型参数、对接环当前位姿信息及速度信息直接相关的结论.考虑到在不同尺寸构型、速度信息下的空间弱撞击对接机构的传递功率是不一样的,不能单纯通过传递功率来评价系统的优劣,因此提出瞬时能效功率比的概念,用以评价某一构型下空间弱撞击对接机构的传递效能,结合具体的算例对瞬时能效功率比进行求解,研究内容与结果为新一代的空间对接机构的性能指标参数优化提供了理论基础.

摘要： 以解决空间对接电磁技术中的刚性锁紧连接为研究重点,在调研国内外空间对接机构的基础上,根据相关功能要求和设计指标,对空间电磁柔性对接技术进行研究。为了验证空间电磁柔性对接技术的可行性,使用Maxwell 3D进行电磁力仿真,再结合Matlab、Adams等软件得出运动规律并还原空间对接电磁锁紧与解锁的工作过程。电磁锁紧与解锁机构的计算仿真验证了该机构的可行性,为空间对接研究提供新的思路。

摘要： 以解决空间对接电磁技术中的刚性锁紧连接为研究重点,在调研国内外空间对接机构的基础上,根据相关功能要求和设计指标,对空间电磁柔性对接技术进行研究.为了验证空间电磁柔性对接技术的可行性,使用Maxwell 3D进行电磁力仿真,再结合Matlab、Adams等软件得出运动规律并还原空间对接电磁锁紧与解锁的工作过程.电磁锁紧与解锁机构的计算仿真验证了该机构的可行性,为空间对接研究提供新的思路.

摘要： 利用星载抓捕机构进行航天器对接是实现在轨操作的重要环节,对接引入的碰撞力易引起抓捕机构及漂浮基座的扰动失稳.针对捕获后不稳定系统的镇定控制问题,提出了一种具有多级可控阻尼的串联型柔性抓捕机构广义模型,并利用Kane方法建立了漂浮基座耦合柔性抓捕机构的一体化动力学方程.将全局分散的多级阻尼力模化为微粒群,构建了目标适应度函数,基于微粒群优化算法实现了不稳定系统的多级阻尼优化镇定控制.对某型星载12自由度柔性抓捕机构进行数值仿真,结果表明提出的控制方法能显著改善基座和柔性抓捕机构的动力学响应,保证系统渐近稳定.在研制的二关节四级阻尼柔性抓捕机构原理样机上开展捕获碰撞模拟实验,验证了多级阻尼镇定控制方法的有效性.

摘要： 航天战线逢奇功，特色科研硕果丰。探月三期圆满日，空间对接等闲工。

摘要： 2018年，青岛胶州市交通运输局加大农村公路建设力度．开展乡村振兴工程建设，完善农村公路网络，把路修到农村群众的心坎上。按照争创“四好农村路”省级示范县要求和年度建设计划，胶州市将投资4亿元，对150km的农村公路进行大修，对195座农村公路桥梁实施安全升级，修建20km精准扶贫农村公路，促进乡镇与城区及各重点功能区空间对接、产业对接，形成“闭环成网、内联外畅”的农村公路交通网络．

摘要： 采用粉末冶金技术制备含石墨与二硫化钼的空间对接机构用铜基摩擦材料，研究了石墨与二硫化钼的配比对材料的显微组织，物理性能和摩擦学性能的影响.研究结果表明：随着二硫化钼含量的增加(石墨含量相应的减少)，材料的显微组织逐渐趋向均匀，其密度与硬度逐渐增加;当石墨与MoS2的配比为4∶8时，摩擦材料具有较高的摩擦因数，高的摩擦因数稳定度和较小的磨损量，且大气与低真空中的摩擦因数相差较小;大气与低真空下的对比实验，验证了材料具有良好的真空摩擦学性能。

摘要： 文章对中小型航天器空间对接过程的地面模拟技术进行了系统研究。首先对国内外各种空间对接仿真试验台进行了综述，并对本文的研究背景进行了介绍;其次针对空间对接数学建模过程中所遇到的各种理论问题，对地面试验任务进行了分析;最后，对气浮导轨碰撞试验台和地面综合试验平台进行了设计规划。

摘要： 在6PTRT并联机器人应用于空间对接时的速度控制研究中,为实现要求的空间对接控制,首先对机器人速度曲线进行了理论规划,并通过逆解计算得到了各轴应移动的距离,从而计算各轴的最高点速度值,由此推导各轴的实际速度曲线,依据此速度曲线实现了六轴速度的协调控制．实验结果表明,此方法控制效果良好．

摘要： 采用粉末冶金技术制备铜基空间对接摩擦材料。应用金相分析等技术对材料的金相组织进行了分析；在经技术改造后的MM-1000试验机上对其摩擦性能进行了检测。结果表明:材料中添加的MoS2基本分解,并造成一部分S元素的损失,MoS2及分解后的产物与基体中其它组元作用形成了一些新相,这些新相与MoS2的润滑机理相比有着本质的区别；材料在大气中的摩擦因数比真空中的大,在低真空和高真空下的摩擦因数则很相近；环境温度对材料摩擦因数的影响不显著；随压力的增加,材料在大气与低真空中的摩擦因数均呈降低趋势,材料在大气中的磨损量随压力增加先增大而后下降,而在低真空中的磨损量随压力先下降后增大；在真空下的稳定系数高于大气环境中的稳定系数.

摘要： 为了研制用于对接机构地面测试的空间对接半物理仿真系统,建立了能够体现其主要功能的原型实验系统.本系统通过六维力传感器检测对接机构模拟元件的相互作用力和力矩,根据所建立的航天器动力学模型实时解算对接过程中两航天器的相对运动,并由六自由度运动平台模拟被动航天器来实现此相对运动.针对此原型实验系统,提出系统的动力学解算方案并据此构建了动力学仿真大回路;着重对大回路仿真系统的稳定性进行分析,得到稳定性条件;讨论了运动平台滞后对仿真的影响和解决方法.在此基础上,用此系统成功地模拟了航天器对接的全过程,从而为实际的空间对接半物理仿真系统提供了必要的设计依据.

摘要： 在空间对接半物理仿真系统中,Stewart平台用于模拟两航天器对接过程中的相对运动。由于运动平台各运动副存在加工和安装误差,直接影响其对接精度。为精确模拟航天器的空间对接，提高Stewart平台的运动精度，因此需要对Stewart平台进行精确测量。本文提出一种基于激光跟踪仪的Stewart平台动态标定方法，利用激光跟踪仪获取运动平台的位姿信息,构造一个统一度量的数学模型,辨识出运动平台的几何参数并进行误差补偿。此方法的特点是能够保证所有几何参数的精度；增加了构造辨识算法的灵活性。采用该方法对某实际平台进行标定，经过误差补偿后其精度由3mm提高为0.3mm。

摘要： 本文对一种新型对接机构综合试验台空间环境模拟系统的温场特性进行实验研究.该系统利用液氮 喷射散流装置与可控硅控制的电加热器组合运行,为试验提供高低温环境。同时利用高精度快速反应的电 气动调节装置和旁通分流方法维持试验空间的压力稳定,以消除附加压力对对接试验过程的影响。试验验 证表明,建立的对接机构综合试验台环境模拟分系统能够满足试验过程对温度均匀度和压力稳定的要求, 高温和低温过程的温场温度均匀性均能维持在±3°C之内,并且随着温变速率的减少而减小。

摘要： 研究空间对接中液压驱动Stewart平台的柔顺力控制；利用基于位置内环柔顺力控制的液压驱动Stewart平台来模拟空间对接强制校正阶段的推拉过程。介绍了基于位置内环的柔顺力控制结构。详细阐述PID控制器、鲁棒控制器的综合设计方法。仿真和实验结果表明了所设计力控制器的有效性以及鲁棒力控制器的优越性。

摘要： 本文介绍了Stewart并联机器人在航天器上的应用，包括精确指向平台、隔振平台、太空望远镜次镜头与主镜头的实时对齐平台以及空间对接装置等，指出了发展并联平台必须解决的关键技术，这对于我国航天器并联平台技术的发展具有重要的参考价值。

摘要： 针对航天器空间交会对接过程中位姿参数的测量问题,给出了结合三元组法的双目视觉测量来进行航天器交会对接的相对位姿测量算法.本文阐述了双目视觉的测量原理,建立了数学模型,以解析的形式给出了航天器相对位姿参数.最后对该算法进行数学仿真,仿真结果表明,该算法能保证良好的精度和实时性,能够满足航天器交会对接最终逼近段的要求.

摘要： 面向空间大型机械臂和交会对接的大容差对接捕获装置。大容差对接捕获装置，具体涉及面向空间大型机械臂和交会对接的大容差对接捕获装置。本发明为了解决现有锥杆式捕获机构不能捕获空间自由漂浮的小惯量无动力目标，异体同构周边式对接机构容差范围小的问题。本发明包括捕获机构和接口机构，捕获机构安装在主动卫星或空间机械臂的腕关节上，接口机构安装在被捕获卫星或被捕获载荷上。本发明用于捕获空间自由漂浮的小惯量无动力目标或进行异体同构周边式对接。

摘要： 本发明是关于空间站利用车轮式电磁铁圆盘对接端(以下简称“车轮对接端”)与升降弹簧式圆盘对接端(以下简称“弹簧对接端”)的交会对接方法，属于航天空间站的交会对接领域。当前技术不足：要求精准度特别高、速度特别慢，稍有偏差就容易碰撞损伤，而本发明在交会对接接触时，能承受更大的对准偏差和撞击力，所以更安全可靠，当然，也可以借助机械臂。交会对接简要程序：首先，车轮对接端与弹簧对接端接近后，被开启的电磁吸力吸在一起；然后，车轮对接端利用电动车轮在弹簧对接端的外表面上，像汽车一样，能前后行驶左右调整位置，进行对准；最后，车轮对接端与弹簧对接端被一套升降弹簧拉动下，进行撞锁，成功后开启两个舱门，完成交会对接。

摘要： 本发明提供一种卫星对接捕获机构，包括环形主基座以及导引捕获环、导轨、主支撑杆、导向滑块、主弹簧、抬升限位器和锁紧机构；多个导轨沿环形主基座的径向设置，导引捕获环与环形主基座同轴，且导引捕获环的径向尺寸小于环形主基座的径向尺寸；导向滑块设置在导轨上且能够沿导轨的长度方向移动；主支撑杆的两端分别与导向滑块和导引捕获环的外壁铰接；主弹簧套接在导轨上，且位于环形主基座和导向滑块之间。本发明的卫星对接捕获机构，将导引捕获环通过导轨、支撑杆、导向滑块和弹簧设置在环形主基座上，结构简单、尺寸小且对接冲击力小，可用于可往返式运载器的卫星在轨对接捕获回收。在此基础上，本发明还提供一种空间分离释放与对接锁紧机构。

摘要： 本发明公开了一种对接接头焊件中缺陷的空间定位方法，该方法能够实现焊缝区域内缺陷的空间定位，首先，平板对接接头焊件添加了辅助块，将其转换成T形接头；其次，根据添加辅助块的对接接头焊件左右旋转后获得的X射线检测图像中各部分之间的几何关系，创建了缺陷深度和偏移量计算的数学模型；然后，根据缺陷深度和偏移量计算的数学模型能够确定缺陷的深度和偏移量；最后，缺陷沿焊缝长度方向的分布能够通过缺陷分割、缺陷细化后确定，从而可实现对接接头焊件中缺陷的空间定位。本发明拓展了可实现缺陷空间定位的焊接接头的类型，甚至可推广至普通的平板结构，具有较好的工程应用前景。

摘要： 本发明公布了一种可重复实现锁紧/解锁的空间电磁对接机构及对接方法，对接机构包括：主动对接机构、被动对接机构，主动对接机构安装在目标航天器上，被动对接机构安装在追踪航天器上。在对接任务过程中，通电使两电磁铁相互吸引，在主动对接机构与被动对接机构对接完成后，电机带动从动齿轮结构旋转，进而通过锁紧机构将两者锁紧；分离任务时，首先通过电机反向带动从动齿轮结构，完成解锁，然后通电使两电磁铁相互排斥，完成分离。本发明利用电磁作用原理实现两航天器的对接，不仅可以避免推进剂的消耗和羽流污染，而且通过电磁力的连续性和可逆控制性，理论上可把冲击速度控制到零，实现两航天器间的无碰撞对接。

摘要： 面向空间大型机械臂和交会对接的大容差对接捕获装置。大容差对接捕获装置，具体涉及面向空间大型机械臂和交会对接的大容差对接捕获装置。本发明为了解决现有锥杆式捕获机构不能捕获空间自由漂浮的小惯量无动力目标，异体同构周边式对接机构容差范围小的问题。本发明包括捕获机构和接口机构，捕获机构安装在主动卫星或空间机械臂的腕关节上，接口机构安装在被捕获卫星或被捕获载荷上。本发明用于捕获空间自由漂浮的小惯量无动力目标或进行异体同构周边式对接。

摘要： 本发明提供了一种空间光学载荷用的对接锁紧机构，包括用于与空间光学载荷的主框架相连接的被动端，及用于与空间光学载荷上的可更换的光学模块相连接的主动端；所述被动端包括被动端框架、导柱、电连接器板、驱动螺母、底板、电连接器公口、导套和锁紧槽；所述主动端包括主动端框架、主导向销、第一定位销、助力丝杠组件、电连接器母口、辅助导向销、第二定位销和锁紧器。本发明提供的对接锁紧机构，零件少，全部手动操作，无需用电。

摘要： 一种低冲击空间对接密封装置对接性能测试系统，包括低冲击空间对接性能测试装置、加热/制冷循环机、真空泵、原子氧和等离子体辐照环境模拟装置、电子束和质子束辐照环境模拟装置以及紫外辐照环境模拟装置；原子氧和等离子体辐照环境模拟装置、电子束和质子束辐照环境模拟装置、紫外辐照环境模拟装置用于模拟太空相应的辐照环境；加热/制冷循环机用于提供各种温度条件下的模拟试验环境；真空泵用于提供太空真空环境的模拟；低冲击空间对接性能测试装置用于模拟低冲击空间对接密封试件在各种载荷、速度、位移边界下的交会对接过程。本发明能够模拟各种太空工况环境，在地面对对接性能进行充分验证。

摘要： 本发明提供空间对接机构对接锁锁紧性能检测设备，包括机械测试平台、以及连接所述机械测试平台的测控系统和温控系统，所述机械测试平台包括工业控制计算机、数据采集卡、采集码盘、扭矩传感器、锁紧/解锁微动开关、位移传感器以及应变放大器，其中，所述工业控制计算机通过PCI总线与数据采集卡数据交互并用于显示、记录测试值，其中，所述数据采集卡采集码盘、扭矩传感器、锁紧/解锁微动开关、位移传感器以及应变放大器的信号。本发明针对对接锁的工作特点，提供了对接锁锁紧性能的专用检测设备，填补了技术空白。

摘要： 一种低冲击空间对接密封装置对接性能测试系统，包括低冲击空间对接性能测试装置、加热/制冷循环机、真空泵、原子氧和等离子体辐照环境模拟装置、电子束和质子束辐照环境模拟装置以及紫外辐照环境模拟装置；原子氧和等离子体辐照环境模拟装置、电子束和质子束辐照环境模拟装置、紫外辐照环境模拟装置用于模拟太空相应的辐照环境；加热/制冷循环机用于提供各种温度条件下的模拟试验环境；真空泵用于提供太空真空环境的模拟；低冲击空间对接性能测试装置用于模拟低冲击空间对接密封试件在各种载荷、速度、位移边界下的交会对接过程。本发明能够模拟各种太空工况环境，在地面对对接性能进行充分验证。