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CN106252826B - 高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线及方法 - Google Patents

高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线及方法 Download PDF

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CN106252826B
CN106252826B CN201610815930.1A CN201610815930A CN106252826B CN 106252826 B CN106252826 B CN 106252826B CN 201610815930 A CN201610815930 A CN 201610815930A CN 106252826 B CN106252826 B CN 106252826B
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China
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antenna
extending arm
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type extending
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周徐斌
袁野
王萌
杜三虎
王智磊
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Shanghai Institute of Satellite Engineering
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Shanghai Institute of Satellite Engineering
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Abstract

本发明提供了一种高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线及方法，其主要由铰链式伸展臂、可卷金属面天线、收纳筒、展开控制组件等组成，铰链式伸展臂与可卷金属面固连，通过收纳筒的转动和铰链式伸展臂的展开锁定带动整个金属面向外伸展，并达到工作状态，同时金属面的变形能也为伸展过程提供部分动力。本发明可实现卫星大面积天线阵面的收拢和展开，发射过程金属天线阵面卷曲收拢，贴附在收纳筒上，卫星入轨后，根据驱动控制指令，半自主展开形成工作状态要求的天线面形，该技术具有收纳比大、质量轻、刚度大、可靠性高等优点，并且具有广泛的适应性。

Description

高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线及方法
技术领域
本发明涉及航天器结构技术领域，特别是涉及一种高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线及方法。
背景技术
为解决航天器大面积天线阵面与运载包络尺寸限制的矛盾，航天器需在发射主动段将天线收拢在星体上，待入轨后将天线展开并锁定到工作状态。同时，在满足天线使用要求的基础上，卫星对天线结构的轻量化要求日益严苛，对伸展装置的包络、收纳比和重量都提出了更高要求。因此，常规的天线展收构型设计已经无法满足以上各类要求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线及方法，其具有大收纳比、高刚度和轻质量等特点。
根据本发明提供的一种高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线，包括铰链式伸展臂、可卷天线、收纳筒；
可卷天线紧固连接在铰链式伸展臂上；
铰链式伸展臂的一端连接收纳筒，铰链式伸展臂的另一端为自由端；
铰链式伸展臂卷曲收拢时，可卷天线贴附在收纳筒上；
铰链式伸展臂展开时，可卷天线能够随铰链式伸展臂展开。
优选地，还包括展开控制组件；
所述展开控制组件包括电机、绳系卷扬装置；
电机控制收纳筒的转动速度，绳系卷扬装置控制铰链式伸展臂的展开速度，从而实现可卷天线的有序展开和收拢运动。
优选地，收纳筒能够转动，铰链式伸展臂展开后能够锁定，可卷天线的变形能为展开过程提供部分动力，可卷天线紧固连接在铰链式伸展臂的内侧。
优选地，所述可卷天线的展开到位锁定通过铰链式伸展臂的各节铰链的锁定实现。
根据本发明提供的一种上述的高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线的使用方法，包括：
在卫星发射过程中，使可卷天线收拢，贴附在收纳筒上；
卫星入轨后，根据驱动控制指令，使可卷天线展开形成工作状态要求的天线面形。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1.本发明设计构型简单，具有良好的加工工艺性和装配工艺性；
2.本发明采用了可卷金属面天线构型，收纳比大、质量轻。
3.本发明采用了可卷金属面天线，在收拢状态储存了变形能，在展开过程中变形能释放，降低驱动装置的功耗需求。
4.本发明采用铰链式伸展臂，通过展开臂各节铰链的锁定实现，天线展开面形精度高。
5.展开控制采用有源电机加绳系卷扬装置，可实现可卷金属面天线的有序展开和收拢运动。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明提供的高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线收拢状态示意图；
图2是本发明提供的高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线展开过程示意图；
图3是本发明提供的高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线展开状态示意图。
图中：
1-铰链式伸展臂
2-收纳筒
3-可卷天线
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线，包括铰链式伸展臂、可卷天线、收纳筒；
可卷天线紧固连接在铰链式伸展臂上；
铰链式伸展臂的一端连接收纳筒，铰链式伸展臂的另一端为自由端；
铰链式伸展臂卷曲收拢时，可卷天线贴附在收纳筒上；
铰链式伸展臂展开时，可卷天线能够随铰链式伸展臂展开。
优选地，还包括展开控制组件；
所述展开控制组件包括电机、绳系卷扬装置；
电机控制收纳筒的转动速度，绳系卷扬装置控制铰链式伸展臂的展开速度，从而实现可卷天线的有序展开和收拢运动。
优选地，收纳筒能够转动，铰链式伸展臂展开后能够锁定，可卷天线的变形能为展开过程提供部分动力，可卷天线紧固连接在铰链式伸展臂的内侧。
优选地，所述可卷天线的展开到位锁定通过铰链式伸展臂的各节铰链的锁定实现。
根据本发明提供的一种上述的高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线的使用方法，包括：
在卫星发射过程中，使可卷天线收拢，贴附在收纳筒上；
卫星入轨后，根据驱动控制指令，使可卷天线展开形成工作状态要求的天线面形。
下面对本发明进行更为具体的说明。
如图1、图2、图3所示，本发明提供的高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线包括铰链式伸展臂、可卷天线、收纳筒、展开控制组件，铰链式伸展臂与可卷天线固连，通过收纳筒的转动和铰链式伸展臂的展开锁定带动整个可卷天线的金属面向外伸展，并达到工作状态，同时可卷天线的金属面的变形能也为伸展过程提供部分动力。
所述铰链式伸展臂作为核心作动元件，发射过程铰链收拢，使可卷天线贴附在收纳筒上，展开时利用收纳筒的转动和铰链式伸展臂的展开锁定带动整个金属面向外展开并达到工作状态，可以获得较大的收纳比。
所述可卷金属面天线在收拢过程中储存了变形能，在展开过程中变形能释放，转化为天线展开的动能，降低驱动装置的功耗需求。
所述展开控制组件包括电机和绳系卷扬装置，通过电机控制收纳筒的转动速度，绳系卷扬装置控制铰链式伸展臂的展开速度，从而实现可卷金属面天线的有序展开和收拢运动。
所述可卷天线的展开到位锁定通过展开臂各节铰链的锁定实现，达到天线工作状态所需的面形和刚度要求。
综上所述，本发明可以实现大面积天线阵面的收拢和展开，具有大收纳比、轻质量和高可靠性等特点，是一种在航天器上有较强应用价值的天线收拢展开技术，可实现卫星大面积天线阵面的收拢和展开，发射过程金属天线阵面卷曲收拢，贴附在收纳筒上，卫星入轨后，根据驱动控制指令，半自主展开形成工作状态要求的天线面形。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (2)

1.一种高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线，其特征在于，包括铰链式伸展臂、可卷天线、收纳筒；
可卷天线紧固连接在铰链式伸展臂上；
铰链式伸展臂的一端连接收纳筒，铰链式伸展臂的另一端为自由端；
铰链式伸展臂卷曲收拢时，可卷天线贴附在收纳筒上；
铰链式伸展臂展开时，可卷天线能够随铰链式伸展臂展开；
所述的高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线，还包括展开控制组件；
所述展开控制组件包括电机、绳系卷扬装置；
电机控制收纳筒的转动速度，绳系卷扬装置控制铰链式伸展臂的展开速度，从而实现可卷天线的有序展开和收拢运动；
收纳筒能够转动，铰链式伸展臂展开后能够锁定，可卷天线的变形能为展开过程提供部分动力，可卷天线紧固连接在铰链式伸展臂的内侧；
所述可卷天线的展开到位锁定通过铰链式伸展臂的各节铰链的锁定实现。
2.一种权利要求1所述的高收纳比在轨半自主展收的空间可卷金属面天线的使用方法，其特征在于，包括：
在卫星发射过程中，使可卷天线收拢，贴附在收纳筒上；
卫星入轨后，根据驱动控制指令，使可卷天线展开形成工作状态要求的天线面形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111162368B (zh) * 2019-12-15 2021-01-29 中国电子科技集团公司第三十九研究所 一种新型高收纳比有序展开鞭天线展开机构

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1305570A (zh) * 1998-04-08 2001-07-25 威卢克斯工业公司 一种用于传递压力和/或拉伸载荷的方法及装置
CN2507982Y (zh) * 2001-09-30 2002-08-28 海盐元群建材有限公司 一种铁卷门
CN1388300A (zh) * 2001-05-30 2003-01-01 深圳市中延实业有限公司 双帘面水平卷帘门
CN102320383A (zh) * 2011-06-23 2012-01-18 哈尔滨工业大学 双ω形碳纤维复合材料伸展臂及其展开方法
CN103600642A (zh) * 2013-11-25 2014-02-26 梁译文 汽车自动保护伞翼
CN103693217A (zh) * 2013-12-06 2014-04-02 上海卫星工程研究所 卫星用可伸缩式空间伸展臂
CN103711363A (zh) * 2013-12-06 2014-04-09 上海卫星工程研究所 一种应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链
CN203856384U (zh) * 2014-03-25 2014-10-01 湖南湘联科技有限公司 一种百叶卷帘
CN104691785A (zh) * 2015-03-28 2015-06-10 哈尔滨工业大学 一种可自动卷曲的充气伸展臂

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1305570A (zh) * 1998-04-08 2001-07-25 威卢克斯工业公司 一种用于传递压力和/或拉伸载荷的方法及装置
CN1388300A (zh) * 2001-05-30 2003-01-01 深圳市中延实业有限公司 双帘面水平卷帘门
CN2507982Y (zh) * 2001-09-30 2002-08-28 海盐元群建材有限公司 一种铁卷门
CN102320383A (zh) * 2011-06-23 2012-01-18 哈尔滨工业大学 双ω形碳纤维复合材料伸展臂及其展开方法
CN103600642A (zh) * 2013-11-25 2014-02-26 梁译文 汽车自动保护伞翼
CN103693217A (zh) * 2013-12-06 2014-04-02 上海卫星工程研究所 卫星用可伸缩式空间伸展臂
CN103711363A (zh) * 2013-12-06 2014-04-09 上海卫星工程研究所 一种应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链
CN203856384U (zh) * 2014-03-25 2014-10-01 湖南湘联科技有限公司 一种百叶卷帘
CN104691785A (zh) * 2015-03-28 2015-06-10 哈尔滨工业大学 一种可自动卷曲的充气伸展臂

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