本發(fā)明涉及航空航天機電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種星載復(fù)雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構(gòu)。

技術(shù)背景

天線指向機構(gòu)式雷達系統(tǒng)的核心部件之一，是雷達天線對目標(biāo)進行跟蹤定向的執(zhí)行機構(gòu)。隨著現(xiàn)代航天器載雷達功能的不斷拓展，雷達天線由不足半米口徑的平板天線發(fā)展到超過2米的口徑的拋物面天線，結(jié)構(gòu)亦復(fù)雜化發(fā)展，發(fā)射段承受的力學(xué)環(huán)境更加惡劣。因此，雷達天線在衛(wèi)星發(fā)射階段收攏壓緊在衛(wèi)星側(cè)面滿足包絡(luò)和力學(xué)條件要求，入軌后抬升到遠離衛(wèi)星側(cè)板的位置再對目標(biāo)進行跟蹤定位。

隨著雷達天線口徑的不斷增加和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化發(fā)展，雷達天線安裝傳統(tǒng)指向機后存在包絡(luò)尺寸大，發(fā)射段振動響應(yīng)大，壓緊安裝困難、安裝周期長等問題，無法滿足現(xiàn)代航天器的發(fā)展需求。急需設(shè)計一種包絡(luò)尺寸小、剛度高且便于安裝的指向機構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種星載復(fù)雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構(gòu)，包括：有源展開鎖定機構(gòu)、伸展臂、二維伺服機構(gòu)、壓緊釋放機構(gòu)和浮動支架；所述伸展臂一端連接有源展開鎖定機構(gòu)轉(zhuǎn)動端，另一端連接二維伺服機構(gòu)底座；有源展開鎖定機構(gòu)固定安裝于衛(wèi)星側(cè)板上，二維伺服機構(gòu)另一端固定在雷達天線背面；壓緊釋放機構(gòu)安裝于伸展臂一端和以雷達天線中心對稱的四周；所述浮動支架一端固定在二維伺服機構(gòu)的支撐框架上，另一端浮動支撐驅(qū)動關(guān)節(jié)懸臂端。

進一步，所述壓緊釋放機構(gòu)包括：壓緊杯、支撐組件、壓緊桿、壓緊頭套、減振頭套；所述壓緊杯固定在天線安裝腳上，壓緊頭套穿過壓緊杯的安裝孔，固定在壓緊杯內(nèi)，支撐組件固定在衛(wèi)星安裝面上，壓緊桿穿過壓緊頭套擰入支撐組件螺紋孔，將雷達天線及其指向機構(gòu)固定在衛(wèi)星安裝面上，減震頭套橫向固定在壓緊頭套凸耳上。

進一步，所述壓緊杯側(cè)面的操作孔朝向雷達天線外側(cè)。

進一步，所述雷達天線背面各壓緊點間膠接碳纖維加強筋提高天線本體剛度和各壓緊點間的連接剛度，雷達天線法蘭偏置于天線一側(cè)，法蘭位于其兩側(cè)的兩個壓緊點之間預(yù)埋的剛性橫梁上，二維伺服機構(gòu)固定在該法蘭上。

進一步，所述浮動支架為一半開口式支架。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

1)指向機構(gòu)與雷達天線之間的連接采用偏置式安裝，減小了雷達天線在衛(wèi)星安裝面的安裝高度，減小了雷達系統(tǒng)的包絡(luò)尺寸，提高了雷達系統(tǒng)的剛度。

2)驅(qū)動關(guān)節(jié)懸臂端采用半開口式浮動之間支撐在二維伺服機構(gòu)的支撐框架上，提高二維伺服機構(gòu)的整體剛度，減小了衛(wèi)星發(fā)射段驅(qū)動關(guān)節(jié)力學(xué)響應(yīng)值，提高了指向機構(gòu)力學(xué)承受能力。

3)減震頭套橫向固定在壓緊頭套凸耳上，該方式便于減震頭套的拆卸。

4)二維伺服機構(gòu)懸空布置在其兩側(cè)壓緊點間的剛性橫梁上，該兩個壓緊點不僅復(fù)用于二維伺服機構(gòu)和雷達天線，壓緊點數(shù)目少且安裝方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種星載復(fù)雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構(gòu)在衛(wèi)星上的安裝示意圖；

圖2是本發(fā)明一種星載復(fù)雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是二維伺服機構(gòu)和浮動支架安裝示意圖；

圖4是壓緊釋放機構(gòu)組成示意圖；

圖5是壓緊釋放機構(gòu)剖視圖；

圖6是雷達天線示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳盡的描述：圖示說明：

1—有源展開鎖定機構(gòu)、2—伸展臂、3—二維伺服機構(gòu)、4—壓緊釋放機構(gòu)、5—浮動支架、6—衛(wèi)星安裝板、7—雷達天線、301—驅(qū)動關(guān)節(jié)、401—壓緊杯、402—支撐組件、403—壓緊桿、404—壓緊頭套、405—減振頭套、701—碳纖維加強筋、702—剛性橫梁、703—天線法蘭

本發(fā)明提供一種星載復(fù)雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構(gòu)，其特征在于，該機構(gòu)包括：有源展開鎖定機構(gòu)1、伸展臂2、二維伺服機構(gòu)3、壓緊釋放機構(gòu)4和浮動支架5；壓緊釋放機構(gòu)4包括：壓緊杯401、支撐組件402、壓緊桿403、壓緊頭套404、減振頭套405。

伸展臂2一端用螺釘固定在有源展開鎖定機構(gòu)1轉(zhuǎn)動端，另一端用螺釘固定在二維伺服機構(gòu)3底座，伸展臂2與有源展開鎖定機構(gòu)1轉(zhuǎn)動端、二維伺服機構(gòu)1底座間通過止口定位；有源展開鎖定機構(gòu)1用螺釘固定安裝于衛(wèi)星側(cè)板上；二維伺服機構(gòu)3另一端用螺釘固定在雷達天線背面，用銷釘定位；壓緊釋放機構(gòu)4安裝于伸展臂2一端和以雷達天線7中心對稱的四周。

壓緊杯403用螺釘固定在天線四周的安裝腳上，壓緊頭套穿過壓緊杯、伸展臂的安裝孔，固定在壓緊杯401內(nèi)；支撐組件用螺釘固定在衛(wèi)星安裝面上，壓緊桿403穿過壓緊頭套404擰入支撐組件402螺紋孔，將雷達天線7及其指向機構(gòu)固定在衛(wèi)星側(cè)板上。

雷達天線7四周的四個壓緊點，壓緊杯401側(cè)面的操作孔朝向雷達天線7外側(cè)，減震頭套405橫向固定在壓緊頭套404凸耳上，用螺釘固定。

雷達天線7背面在各壓緊點間膠接碳纖維加強筋701提高天線本體剛度和各壓緊點間的連接剛度，雷達天線法蘭703偏置于天線一側(cè)，天線法蘭703位于其兩側(cè)的兩個壓緊點之間預(yù)埋的剛性橫梁702上，二維伺服機構(gòu)3固定在該法蘭上。

浮動支架5為一半開口式支架，一端固定在二維伺服機構(gòu)3的支撐框架上，另一端浮動支撐在驅(qū)動關(guān)節(jié)301懸臂端，通過螺釘固定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種星載復(fù)雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構(gòu)，該機構(gòu)包括：有源展開鎖定機構(gòu)、伸展臂、二維伺服機構(gòu)、壓緊釋放機構(gòu)和浮動支架；壓緊釋放機構(gòu)包括：壓緊杯、支撐組件、壓緊桿、壓緊頭套、減振頭套；本發(fā)明為星載復(fù)雜雷達天線安裝固定和在軌對目標(biāo)跟蹤定位提供了一種有效的解決方案，具有包絡(luò)尺寸小、結(jié)構(gòu)剛度大和安裝方便等優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：趙明宣;陳占勝;楊金平;崔琦峰;錢志源;王學(xué)強;李源;黃慶平
受保護的技術(shù)使用者：上海宇航系統(tǒng)工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.10.10