一种可实时观测卫星运动轨迹的监视设备的制作方法

本实用新型涉及卫星观测技术领域，更具体的说，涉及一种可实时观测卫星运动轨迹的监视设备。

背景技术：

人造卫星运动是指一种人造天体绕地球的运动，人造卫星是航天时的第一种人造天体,由于它的质量远小于地球的质量,可以把人造卫星的运动近似地看成是质点在以地球的质心为力心，场力为万有引力的运动；

为了观测人造卫星的实时运动状态，传统的观测方法是通过遥感的方式模拟出人造卫星运动的信号，经过电脑处理后便于人员观察，此观测方式精度较高，但是不能够直接的对人造卫星本体进行观测，不能够实时了解人造卫星的形状及外观状态，例如人造卫星本体上的太阳能电池板的角度跟数据显示是否有明显偏差及相关部件的老化程度，也有手动调节电子天文望远镜对其进行跟踪拍摄的，但是传统的望远镜支架精度较低且跟踪范围较小，只能扫过局部球面，对观测有较大的影响。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本实用新型提供一种可实时观测卫星运动轨迹的监视设备，以解决的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可实时观测卫星运动轨迹的监视设备，包括卫星天线基座，所述卫星天线基座上端设有双向摆动机构，所述双向摆动机构上端设有密封开启机构，所述双向摆动机构侧表面设有联动驱动机构；

所述双向摆动机构包括卫星天线基座上表面一端的支撑杆，支撑杆设有两个且互相平行，支撑杆上端安装有承重轴承一，承重轴承一内圈安装有转动轴一，转动轴一与承重轴承一内圈固定连接，转动轴一一端安装有弧形板，弧形板两端与转动轴一固定连接，弧形板两侧安装有半圆板，支撑杆上端安装有弧形内齿条；所述半圆板上端侧表面安装有滚子轴承一，滚子轴承一内圈安装有转动轴二，转动轴二一端安装有半球块，半球块两侧与转动轴二固定连接，半球块侧表面安装有弧形外齿条，滚子轴承一下方安装有滚子轴承二，滚子轴承二与半圆板固定连接，滚子轴承二内圈安装有转动轴三，转动轴三一端安装有与弧形外齿条互相啮合的直齿轮一，转动轴三另一端安装有蜗轮一，半圆板侧表面安装有立式轴承一，立式轴承一内圈安装有传动轴一，传动轴一一端安装有与蜗轮一互相啮合的蜗杆一，转动轴一另一端安装有皮带轮一；

所述密封开启机构包括半圆板侧表面的圆形滑槽一，圆形滑槽一下端与半圆板固定连接，圆形滑槽一一侧安装有圆形滑槽二，圆形滑槽二下端与半圆板固定连接，圆形滑槽一与圆形滑槽二之间安装有弧形滑动门，弧形滑动门两侧分别与圆形滑槽一、圆形滑槽二滑动连接，弧形滑动门内圈安装有半圆齿环，半圆板侧表面和圆形滑槽一侧表面各安装有滚子轴承四，滚子轴承四内圈安装有传动轴二，传动轴二一端安装有与半圆齿环互相啮合的直齿轮三，传动轴二另一端安装有蜗轮二，半圆板侧表面安装有立式轴承二，立式轴承二内圈安装有传动轴三，传动轴三一端安装有蜗轮二互相啮合的蜗杆二，传动轴三另一端安装有伞齿轮一；所述半圆板侧表面安装有步进电机，步进电机一端安装有输出轴一，步进电机另一端安装有输出轴二，输出轴一一端安装有伞齿轮二，伞齿轮二与输出轴一滑动连接，输出轴一端开有限位槽，伞齿轮二内圈安装有键条，键条与限位槽的位置相对应，半圆板侧表面开有梯形槽一，梯形槽一位于输出轴一一端，梯形槽一一侧安装有永磁铁一，永磁铁一与梯形槽一滑动连接，永磁铁一一侧安装有电磁铁一，电磁铁一与半圆板固定连接，永磁铁一两侧安装有限位柱，限位柱与半圆板固定连接，限位柱与永磁铁一之间安装有压缩弹簧一，永磁铁一侧表面安装有滚子轴承五，滚子轴承五外圈安装有转动管，转动管一端与伞齿轮二固定连接；

所述联动驱动机构包括输出轴二一端的传动轮一，传动轮一一侧安装有传动轮二，步进电机两侧安装有立式轴承三，立式轴承三设有两个，立式轴承三内圈安装有传动轴四，传动轴四侧表面安装有矩形块，传动轴四一端安装有传动轮三，传动轮三内圈开有矩形槽，矩形块与矩形槽滑动连接，半圆板侧表面开有梯形槽二，梯形槽二位于立式轴承三一侧，梯形槽二一侧安装有永磁铁二，永磁铁二与梯形槽二滑动连接，永磁铁二侧表面安装有匚形叉，匚形叉与传动轮三的位置相对应，永磁铁二一侧安装有电磁铁二，电磁铁二与半圆板固定连接，永磁铁二另一侧安装有限位块，限位块与永磁铁二之间安装有压缩弹簧二，立式轴承三一侧安装有矩形滑道，矩形滑道与半圆板固定连接，矩形滑道两端安装有滑动板，滑动板下端与矩形滑道滑动连接，滑动板侧表面开有矩形通孔一，滑动板侧表面安装有卧式轴承一，卧式轴承一内圈安装有转动环，转动环侧表面安装有斜杆，斜杆设有多个且呈环形排列，滑动板侧表面安装有连接杆，连接杆侧表面安装有齿条一，连接杆一侧安装有立式轴承四，立式轴承四与半圆板固定连接，立式轴承四内圈安装有齿轮轴一，齿轮轴一一端安装有与齿条一互相啮合的直齿轮四，齿轮轴一另一端安装有直齿轮五，立式轴承四一侧安装有液压杆，液压杆与半圆板固定连接，液压杆伸缩端安装有与直齿轮五互相啮合的齿条二；

所述联动驱动机构还包括皮带轮一一侧的固定杆一，固定杆一与半圆板固定连接，固定杆一上端安装有v型杆一，v型杆一与固定杆一铰接，v型杆一下端与固定杆一之间安装有拉伸弹簧一，v型杆一上端安装有压辊一；所述半圆板侧表面安装有固定杆二，固定杆二上端安装有v型杆二，v型杆二与固定杆二铰接，v型杆二下端与固定杆二之间安装有拉伸弹簧二，v型杆二上端安装有压辊二，固定杆二一侧安装有立式轴承五，立式轴承五内圈安装有齿轮轴二，齿轮轴二一端安装有皮带轮二，齿轮轴二另一端安装有伞齿轮三，皮带轮一、皮带轮二侧表面各安装有传动带，传动带设有两个；立式轴承五一侧安装有立式轴承六，立式轴承六内圈安装有蜗杆三，蜗杆三一端安装有与伞齿轮三互相啮合的伞齿轮四，立式轴承六一侧安装有立式轴承七，立式轴承七与半圆板固定连接，立式轴承七内圈安装有齿轮轴三，齿轮轴三一端安装有与蜗杆三互相啮合的蜗轮三，齿轮轴三另一端安装有与弧形内齿条互相啮合的直齿轮六；所述转动环侧表面开有圆形通孔，传动轴四穿过圆形通孔。

进一步的，弧形板下端开有矩形通孔二。

进一步的，滚子轴承二一侧安装有轴承支架，轴承支架一端安装有滚子轴承三，滚子轴承三内圈与转动轴三固定连接。

进一步的，半圆板侧表面安装有防护罩。

进一步的，半圆板上端安装有弧形滑道，半球块一端安装有圆筒，圆筒侧表面安装有与弧形滑道滑动连接的弧形限位板。

进一步的，圆筒内安装有电子望远镜。

本实用新型的有益效果是：通过双向摆动机构的作用可以使电子天文望远镜的观测范围接近半个球面，在提观测范围的同时提高观测精度，通过联动驱动机构的作用可以使电子天文望远镜实时观测人造卫星本体，可以及时的了解人造卫星的形状及外观状态，出现偏差时便于纠正，帮助人员对人造卫星更全面的了解。

附图说明

图1是本实用新型所述一种可实时观测卫星运动轨迹的监视设备的结构示意图；

图2是半圆板的局部示意图；

图3是伞齿轮二的放大示意图；

图4是联动驱动机构的示意图一；

图5是联动驱动机构的示意图二；

图6是传动轴四的横截面示意图；

图7是滑动板的侧视示意图；

图8是密封开启机构的示意图一；

图9是密封开启机构的示意图二；

图10是直齿轮四的俯视示意图；

图11是弧形内齿条的放大示意图；

图12是压辊一的侧视示意图；

图13是弧形板的示意图；

图14是输出轴一的横截面示意图；

图15是梯形槽二的示意图；

图16是斜杆的侧视示意图；

图17是压辊二的侧视示意图；

图18是梯形槽一的示意图；

图19是转动环的侧视示意图；

图中，1、卫星天线基座；2、支撑杆；3、承重轴承一；4、转动轴一；5、弧形板；6、半圆板；7、弧形内齿条；8、滚子轴承一；9、转动轴二；10、半球块；11、弧形外齿条；12、滚子轴承二；13、转动轴三；14、直齿轮一；15、蜗轮一；16、立式轴承一；17、蜗杆一；18、皮带轮一；19、圆形滑槽一；20、圆形滑槽二；21、弧形滑动门；22、半圆齿环；23、滚子轴承四；24、传动轴二；25、直齿轮三；26、蜗轮二；27、立式轴承二；28、传动轴三；29、蜗杆二；30、伞齿轮一；31、步进电机；32、输出轴一；33、输出轴二；34、伞齿轮二；35、限位槽；36、键条；37、梯形槽一；38、永磁铁一；39、电磁铁一；40、限位柱；41、压缩弹簧一；42、滚子轴承五；43、转动管；44、传动轮一；45、传动轮二；46、立式轴承三；47、传动轴四；48、矩形块；49、传动轮三；50、矩形槽；51、梯形槽二；52、永磁铁二；53、匚形叉；54、电磁铁二；55、限位块；56、压缩弹簧二；57、矩形滑道；58、滑动板；59、矩形通孔一；60、卧式轴承一；61、转动环；62、斜杆；63、连接杆；64、齿条一；65、立式轴承四；66、齿轮轴一；67、直齿轮四；68、直齿轮五；69、液压杆；70、齿条二；71、固定杆一；72、v型杆一；73、拉伸弹簧一；74、压辊一；75、固定杆二；76、v型杆二；77、拉伸弹簧二；78、压辊二；79、立式轴承五；80、齿轮轴二；81、皮带轮二；82、传动带；83、立式轴承六；84、蜗杆三；85、立式轴承七；86、齿轮轴三；87、蜗轮三；88、直齿轮六；89、矩形通孔二；90、轴承支架；91、滚子轴承三；92、防护罩；93、弧形滑道；94、圆筒；95、电子望远镜；96、传动轴一；97、伞齿轮三；98、伞齿轮四；99、弧形限位板；100、圆形通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-19所示，一种可实时观测卫星运动轨迹的监视设备，包括卫星天线基座1，卫星天线基座1上端设有双向摆动机构，双向摆动机构上端设有密封开启机构，双向摆动机构侧表面设有联动驱动机构；

双向摆动机构包括卫星天线基座1上表面一端的支撑杆2，支撑杆2设有两个且互相平行，支撑杆2上端安装有承重轴承一3，承重轴承一3内圈安装有转动轴一4，转动轴一4与承重轴承一3内圈固定连接，转动轴一4一端安装有弧形板5，弧形板5两端与转动轴一4固定连接，弧形板5两侧安装有半圆板6，支撑杆2上端安装有弧形内齿条7；半圆板6上端侧表面安装有滚子轴承一8，滚子轴承一8内圈安装有转动轴二9，转动轴二9一端安装有半球块10，半球块10两侧与转动轴二9固定连接，半球块10侧表面安装有弧形外齿条11，滚子轴承一8下方安装有滚子轴承二12，滚子轴承二12与半圆板6固定连接，滚子轴承二12内圈安装有转动轴三13，转动轴三13一端安装有与弧形外齿条11互相啮合的直齿轮一14，转动轴三13另一端安装有蜗轮一15，半圆板6侧表面安装有立式轴承一16，立式轴承一16内圈安装有传动轴一96，传动轴一96一端安装有与蜗轮一15互相啮合的蜗杆一17，转动轴一4另一端安装有皮带轮一18；

密封开启机构包括半圆板6侧表面的圆形滑槽一19，圆形滑槽一19下端与半圆板6固定连接，圆形滑槽一19一侧安装有圆形滑槽二20，圆形滑槽二20下端与半圆板6固定连接，圆形滑槽一19与圆形滑槽二20之间安装有弧形滑动门21，弧形滑动门21两侧分别与圆形滑槽一19、圆形滑槽二20滑动连接，弧形滑动门21内圈安装有半圆齿环22，半圆板6侧表面和圆形滑槽一19侧表面各安装有滚子轴承四23，滚子轴承四23内圈安装有传动轴二24，传动轴二24一端安装有与半圆齿环22互相啮合的直齿轮三25，传动轴二24另一端安装有蜗轮二26，半圆板6侧表面安装有立式轴承二27，立式轴承二27内圈安装有传动轴三28，传动轴三28一端安装有蜗轮二26互相啮合的蜗杆二29，传动轴三28另一端安装有伞齿轮一30；半圆板6侧表面安装有步进电机31，步进电机31一端安装有输出轴一32，步进电机31另一端安装有输出轴二33，输出轴一32一端安装有伞齿轮二34，伞齿轮二34与输出轴一32滑动连接，输出轴一32端开有限位槽35，伞齿轮二34内圈安装有键条36，键条36与限位槽35的位置相对应，半圆板6侧表面开有梯形槽一37，梯形槽一37位于输出轴一32一端，梯形槽一37一侧安装有永磁铁一38，永磁铁一38与梯形槽一37滑动连接，永磁铁一38一侧安装有电磁铁一39，电磁铁一39与半圆板6固定连接，永磁铁一38两侧安装有限位柱40，限位柱40与半圆板6固定连接，限位柱40与永磁铁一38之间安装有压缩弹簧一41，永磁铁一38侧表面安装有滚子轴承五42，滚子轴承五42外圈安装有转动管43，转动管43一端与伞齿轮二34固定连接；

联动驱动机构包括输出轴二33一端的传动轮一44，传动轮一44一侧安装有传动轮二45，步进电机31两侧安装有立式轴承三46，立式轴承三46设有两个，立式轴承三46内圈安装有传动轴四47，传动轴四47侧表面安装有矩形块48，传动轴四47一端安装有传动轮三49，传动轮三49内圈开有矩形槽50，矩形块48与矩形槽50滑动连接，半圆板6侧表面开有梯形槽二51，梯形槽二51位于立式轴承三46一侧，梯形槽二51一侧安装有永磁铁二52，永磁铁二52与梯形槽二51滑动连接，永磁铁二52侧表面安装有匚形叉53，匚形叉53与传动轮三49的位置相对应，永磁铁二52一侧安装有电磁铁二54，电磁铁二54与半圆板6固定连接，永磁铁二52另一侧安装有限位块55，限位块55与永磁铁二52之间安装有压缩弹簧二56，立式轴承三46一侧安装有矩形滑道57，矩形滑道57与半圆板6固定连接，矩形滑道57两端安装有滑动板58，滑动板58下端与矩形滑道57滑动连接，滑动板58侧表面开有矩形通孔一59，滑动板58侧表面安装有卧式轴承一60，卧式轴承一60内圈安装有转动环61，转动环61侧表面安装有斜杆62，斜杆62设有多个且呈环形排列，滑动板58侧表面安装有连接杆63，连接杆63侧表面安装有齿条一64，连接杆63一侧安装有立式轴承四65，立式轴承四65与半圆板6固定连接，立式轴承四65内圈安装有齿轮轴一66，齿轮轴一66一端安装有与齿条一64互相啮合的直齿轮四67，齿轮轴一66另一端安装有直齿轮五68，立式轴承四65一侧安装有液压杆69，液压杆69与半圆板6固定连接，液压杆69伸缩端安装有与直齿轮五68互相啮合的齿条二70；

联动驱动机构还包括皮带轮一18一侧的固定杆一71，固定杆一71与半圆板6固定连接，固定杆一71上端安装有v型杆一72，v型杆一72与固定杆一71铰接，v型杆一72下端与固定杆一71之间安装有拉伸弹簧一73，v型杆一72上端安装有压辊一74；半圆板6侧表面安装有固定杆二75，固定杆二75上端安装有v型杆二76，v型杆二76与固定杆二75铰接，v型杆二76下端与固定杆二75之间安装有拉伸弹簧二77，v型杆二76上端安装有压辊二78，固定杆二75一侧安装有立式轴承五79，立式轴承五79内圈安装有齿轮轴二80，齿轮轴二80一端安装有皮带轮二81，齿轮轴二80另一端安装有伞齿轮三97，皮带轮一18、皮带轮二81侧表面各安装有传动带82，传动带82设有两个；立式轴承五79一侧安装有立式轴承六83，立式轴承六83内圈安装有蜗杆三84，蜗杆三84一端安装有与伞齿轮三97互相啮合的伞齿轮四98，立式轴承六83一侧安装有立式轴承七85，立式轴承七85与半圆板6固定连接，立式轴承七85内圈安装有齿轮轴三86，齿轮轴三86一端安装有与蜗杆三84互相啮合的蜗轮三87，齿轮轴三86另一端安装有与弧形内齿条7互相啮合的直齿轮六88；所述转动环61侧表面开有圆形通孔100，传动轴四47穿过圆形通孔100。

弧形板5下端开有矩形通孔二89。

滚子轴承二12一侧安装有轴承支架90，轴承支架90一端安装有滚子轴承三91，滚子轴承三91内圈与转动轴三13固定连接。

半圆板6侧表面安装有防护罩92。

半圆板6上端安装有弧形滑道93，半球块10一端安装有圆筒94，圆筒94侧表面安装有与弧形滑道93滑动连接的弧形限位板99。

在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，在安装卫星天线基座1时，使卫星天线基座1的长度方向上的延伸线与正南方向对齐；皮带轮一18一侧的传动带82，一端与皮带轮一18传动连接，另一端与靠近皮带轮一18一侧的斜杆62传动连接，如图4和图12所示，皮带轮二81一侧的传动带82，一端与皮带轮二81传动连接，另一端与靠近皮带轮二81一侧的斜杆62传动连接，如图5和图17所示；该装置在使用之前弧形滑动门21处于关闭的状态，当需要使用该装置时首先打开弧形滑动门21，控制器控制电磁铁一39通电、电磁铁二64通电，电磁铁一39通电的通电使伞齿轮二34与伞齿轮一30啮合，电磁铁二64的通电使靠近固定杆一71一侧的传动轮三49与传动轮二45分离（如图4所示），使靠近固定杆二75一侧的传动轮三49与传动轮一44分离（如图5所示），此时步进电机31的转动带动伞齿轮二34驱动伞齿轮一30转动，伞齿轮一30的转动带动传动轴三28进行转动，传动轴三28带动蜗杆二29转动并驱动蜗轮二26转动，蜗轮二26的转动带动传动轴二24、直齿轮三25转动，驱动半圆齿环22和弧形滑动门21在圆形滑槽一19、圆形滑槽二20之间滑动，步进电机31转动若干圈之后，弧形滑动门21转动180度，实现开启弧形滑动门21的目的；当弧形滑动门21需要复位时，控制步进电机31反转若干圈数，弧形滑动门21不滑动时电磁铁一39处于断电的状态，利用压缩弹簧一41和电磁铁一39的作用可以控制伞齿轮二34的位置，通过滚子轴承五42和转动管43的作用在推动使伞齿轮二34移动的同时可以进行转动，通过限位槽35、键条36的作用使输出轴一32向伞齿轮二34传递动力的同时伞齿轮二34可以左右移动，通过滚子轴承四23的作用可以使传动轴二24稳定的转动；

弧形滑动门21开启之后，当需要观测正南正北方向移动的卫星时，控制器控制靠近固定杆一71一侧的电磁铁二54断电（如图4所示），此时传动轮一44不传动，电磁铁二54产生的排斥力消失，利用压缩弹簧二56的作用使永磁铁二52向电磁铁二54方向移动，永磁铁二52的移动带动匚形叉53移动，使传动轮三49与传动轮二45啮合，此时控制器控制步进电机31转动，步进电机31的转动带动传动轮二45、传动轮三49、传动轴四47转动，传动轴四47的转动带动单侧的转动环61转动，转动环61带动斜杆62转动，由于两侧的斜杆62插装在一起，两侧的斜杆62会同步转动，斜杆62的转动通过传动带82带动皮带轮一18、传动轴一96转动，传动轴一96的转动带动蜗杆一17驱动蜗轮一15转动，蜗轮一15带动转动轴三13、直齿轮一14驱动弧形外齿条11以及半球块10转动，半球块10的转动带动圆筒94转动，使电子望远镜95的口径朝向需要跟踪的卫星，实现跟踪；

当需要观测正东正西方向移动的卫星时，控制器控制靠近固定杆二75一侧的电磁铁二54断电（如图5所示），此时传动轮二45不传动，电磁铁二54产生的排斥力消失，利用压缩弹簧二56的作用使永磁铁二52向电磁铁二54方向移动，永磁铁二52的移动带动匚形叉53移动，使传动轮三49与传动轮一44啮合，此时控制器控制步进电机31转动，步进电机31的转动带动传动轮一44、传动轮三49、传动轴四47转动，传动轴四47的转动带动单侧的转动环61转动，转动环61带动斜杆62转动，由于两侧的斜杆62插装在一起，两侧的斜杆62会同步转动，斜杆62的转动通过传动带82带动皮带轮二81、齿轮轴二80转动，齿轮轴二80的转动带动伞齿轮三97驱动伞齿轮四98、蜗杆三84转动，蜗杆三84带动蜗杆三84、齿轮轴三86以及直齿轮六88转动，利用弧形内齿条7对直齿轮六88的反作用力，可以使电子望远镜95的口径在正东正西方向移动；

多数情况下卫星移动的方向不在正东正西或者正南正北方向，此时需要两个电磁铁二54同时断电，使电子望远镜95在东西方向上摆动的同时可以进行南北摆动，使电子望远镜95的口径可以扫过半个球面，通过控制两个液压杆69的独立伸缩可以控制对应斜杆62的传递效率，当需要降低传递效率时，控制器控制对应的液压杆69伸长，液压杆69的伸长带动齿条二70驱动直齿轮五68进行转动，直齿轮五68通过齿轮轴一66带动直齿轮四67转动，直齿轮四67通过连接杆63、齿条一64的作用同时带动两侧的滑动板58互相远离，滑动板58带动斜杆62互相远离，使两侧斜杆62交叉处的直径变小，从而降低传动带82的线速度，从而实现改变传递效率的目的；无论是正东正西、正南正北方向上的观测还是其他方向上的观测，从一开始的观测时卫星距离观测点较远，此时电子望远镜95角度变化较慢，到卫星移动到观测点正上方，此时距离较短，电子望远镜95角度变化较快，再到完成观测，电子望远镜95角度变化的速率始终在改变，通过控制两个液压杆69的独立伸缩可以精准的使电子望远镜95口径对准需要观测的卫星。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。