面向在軌操控的服務(wù)衛(wèi)星總體方案設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，在軌衛(wèi)星服務(wù)技術(shù)引起了各國(guó)學(xué)者和航天研究部門的廣泛興趣。包括視覺監(jiān)測(cè)、機(jī)器人操作、輔助離軌、燃料補(bǔ)給、在軌更換、接管控制等模式維修的自主在軌服務(wù)會(huì)帶來巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。然而，在軌衛(wèi)星服務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展還不太完善，還面臨一些亟待解決的問題，需要進(jìn)一步深入地進(jìn)行研究。對(duì)國(guó)外已經(jīng)進(jìn)行的衛(wèi)星服務(wù)項(xiàng)目調(diào)查顯示，現(xiàn)階段為客戶提供的在軌衛(wèi)星服務(wù)缺乏普遍性，一些高軌衛(wèi)星的服務(wù)還主要局限于合作目標(biāo)之間——只注重為合作目標(biāo)衛(wèi)星、在它的軌道內(nèi)齊飛的衛(wèi)

2、星提供服務(wù)。為適應(yīng)未來太空航天器的發(fā)展需要，需要發(fā)展沒有預(yù)定對(duì)接接口的轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)星捕獲與對(duì)接技術(shù)，這將是未來非合作目標(biāo)衛(wèi)星捕獲與對(duì)接是在軌衛(wèi)星服務(wù)領(lǐng)域最重要的任務(wù)之一。
　　本論文主要研究對(duì)象為在軌服務(wù)衛(wèi)星，所設(shè)計(jì)的衛(wèi)星采用高靈巧機(jī)械臂和捕獲末端執(zhí)行器對(duì)隨意旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)太空星體進(jìn)行捕獲與對(duì)接，并且在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)處于相對(duì)于客戶星體最方便的位置進(jìn)行操作。由于太空中衛(wèi)星出現(xiàn)的故障在地面不能完全預(yù)料并且需要維修的衛(wèi)星數(shù)量也不可能提前完全確定，

3、若要用一顆衛(wèi)星完全滿足太空中各種故障衛(wèi)星的維修需求，就必須在一顆衛(wèi)星上攜帶多種修復(fù)設(shè)備和材料，但在實(shí)際中這是很難實(shí)施的?；诖?，需要組織在軌衛(wèi)星服務(wù)系統(tǒng)，包括執(zhí)行服務(wù)衛(wèi)星、材料存儲(chǔ)系統(tǒng)和修復(fù)單元等。
　　在衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)中，首先確定了項(xiàng)目總體任務(wù)與對(duì)本顆衛(wèi)星應(yīng)具有的功能和應(yīng)達(dá)到的；其次，給出了有效載荷模塊和服務(wù)模塊設(shè)備的功能參數(shù)并進(jìn)行了設(shè)備設(shè)置方法的闡述；最后，在滿足最高系統(tǒng)效率的前提下對(duì)所有子系統(tǒng)進(jìn)行了有效地布局研究，并給出了衛(wèi)星