面向在轨操控的服务卫星总体方案设计

发布时间：2017-12-25 07:37

  本文关键词：面向在轨操控的服务卫星总体方案设计　出处：《哈尔滨工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 在轨维修 卫星服务 卫星捕获 非合作卫星对接 卫星总体设计

【摘要】：近年来,在轨卫星服务技术引起了各国学者和航天研究部门的广泛兴趣。包括视觉监测、机器人操作、辅助离轨、燃料补给、在轨更换、接管控制等模式维修的自主在轨服务会带来巨大的社会和经济效益。然而,在轨卫星服务系统的发展还不太完善,还面临一些亟待解决的问题,需要进一步深入地进行研究。对国外已经进行的卫星服务项目调查显示,现阶段为客户提供的在轨卫星服务缺乏普遍性,一些高轨卫星的服务还主要局限于合作目标之间——只注重为合作目标卫星、在它的轨道内齐飞的卫星提供服务。为适应未来太空航天器的发展需要,需要发展没有预定对接接口的转动目标星捕获与对接技术,这将是未来非合作目标卫星捕获与对接是在轨卫星服务领域最重要的任务之一。本论文主要研究对象为在轨服务卫星,所设计的卫星采用高灵巧机械臂和捕获末端执行器对随意旋转的目标太空星体进行捕获与对接,并且在实际运行中会处于相对于客户星体最方便的位置进行操作。由于太空中卫星出现的故障在地面不能完全预料并且需要维修的卫星数量也不可能提前完全确定,若要用一颗卫星完全满足太空中各种故障卫星的维修需求,就必须在一颗卫星上携带多种修复设备和材料,但在实际中这是很难实施的。基于此,需要组织在轨卫星服务系统,包括执行服务卫星、材料存储系统和修复单元等。在卫星总体设计中,首先确定了项目总体任务与对本颗卫星应具有的功能和应达到的;其次,给出了有效载荷模块和服务模块设备的功能参数并进行了设备设置方法的阐述;最后,在满足最高系统效率的前提下对所有子系统进行了有效地布局研究,并给出了卫星系统的总体参数。对所设计的卫星进行了主要性能分析和仿真研究。分析结果表明设计的卫星可以满足规定的功能和性能指标。对卫星总体的组装和测试序列进行了详细说明并对如何生产和试验服务卫星给出了建议。本文对于在轨非合作目标服务卫星的总体设计可以为未来太空在轨维修与装配技术提供理论参考,具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V474

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本文编号：1331901