一種在軌衛(wèi)星抓捕技術(shù)研究.pdf

1、非合作目標(biāo)衛(wèi)星的在軌抓捕技術(shù)區(qū)別于合作目標(biāo)衛(wèi)星的抓捕，最主要的特點是抓捕目標(biāo)的非合作性，即目標(biāo)衛(wèi)星不具有專門用于抓捕的接口機構(gòu)，且不提供任何用于抓捕的信息，這對抓捕任務(wù)造成很大的困難，技術(shù)難度較高。但其對國防科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、保證我國空間技術(shù)安全等具有重大意義，且歐、美等國已在該領(lǐng)域取得一定的研究成果，而我國還處于起步階段。本文以靜止軌道（GEO）衛(wèi)星作為非合作抓捕目標(biāo)，分析和總結(jié)現(xiàn)有合作、非合作抓捕機構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種新型抓捕、鎖緊

2、與釋放分離機構(gòu)的總體技術(shù)方案。經(jīng)驗證，在給定的初始抓捕條件下，該系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)對GEO衛(wèi)星的抓捕。
　　根據(jù)提出的總體技術(shù)方案，基于赫茲接觸理論對系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了匹配性分析。通過分析計算得出伸縮機構(gòu)的伸縮速度范圍、阻尼器的相關(guān)系數(shù)范圍及傳感器的測量范圍和頻率等。
　　借鑒棘輪理論，提出一種適用于GEO衛(wèi)星的抓捕鎖緊機構(gòu)。詳細(xì)論述了機構(gòu)的工作原理，并對其中的各項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究分析。基于剛?cè)狁詈侠碚?，通過對建立

3、好的模型進(jìn)行了運動學(xué)、動力學(xué)仿真分析，得出抓捕鎖緊機構(gòu)能夠順利實現(xiàn)“花瓣”的開合，從而驗證了結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)確、合理性。最后，對抓捕鎖緊機構(gòu)原理樣機加工試制和調(diào)試、試驗過程中的問題，進(jìn)行了分析和總結(jié)，為今后的機械設(shè)計工作提供一定的經(jīng)驗指導(dǎo)。
　　針對現(xiàn)有衛(wèi)星鎖緊與釋放機構(gòu)不具有通用性，結(jié)構(gòu)單一等缺點，提出了一種用于鎖緊非合作目標(biāo)衛(wèi)星對接環(huán)的技術(shù)方案，該方案結(jié)構(gòu)簡單、鎖緊力大，能夠快速實現(xiàn)對衛(wèi)星的鎖緊與釋放，同時減小兩衛(wèi)星接觸時的剛性撞