基于气浮台的行星着陆运动模拟系统及方法与流程

文档序号:12099144阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于气浮台的行星着陆运动模拟系统,其特征在于包括:三自由度气浮支撑子系统、单自由度气浮支撑子系统、运动辅助子系统、气浮系统主平台、推力执行子系统、位姿测量子系统和控制器;其中,

单自由度气浮支撑子系统的上部与气浮系统主平台的下部连接,单自由度气浮支撑子系统的下部设置在三自由度气浮支撑子系统上;单自由度气浮支撑子系统的转轴与轨道平面垂直;

运动辅助子系统包括:初始状态给定施力装置和引力模拟施力装置;初始状态给定施力装置包括设置在三自由度气浮支撑子系统上的抓点组件和能够在轨道平面内自由平动的抓手组件,抓手组件与抓点组件可拆卸地连接;引力模拟施力装置用于模拟航天器与行星之间的引力;

位姿测量子系统设置在气浮系统主平台上,用于获取气浮系统主平台的位姿信息并发送给控制器;

控制器用于:根据预设的运动状态控制抓手组件与抓点组件连接、并在轨道平面内平动;根据接收的位姿信息确定气浮系统主平台的位姿,当气浮系统主平台的位姿达到预设的初始位置时,控制抓点组件与抓手组件断开连接;根据接收的位姿信息调整引力模拟施力装置与气浮系统主平台之间的引力;根据接收的位姿信息生成推力控制指令并发送给推力执行子系统;

推力执行子系统设置在气浮系统主平台上,用于根据接收的推力控制指令控制气浮系统主平台的运动状态。

2.如权利要求1所述的行星着陆运动模拟系统,其中,抓手组件包括:初始状态驱动部件和两个抓手;

初始状态驱动部件设置在轨道平面内,能够在控制器的控制下在轨道平面内平动;

所述抓手设置在初始状态驱动部件上;所述两个抓手闭合时,抓手组件与抓点组件连接;所述两个抓手分开时,抓手组件与抓点组件断开连接。

3.如权利要求2所述的行星着陆运动模拟系统,其中,所述抓手为气动抓手。

4.如权利要求2所述的行星着陆运动模拟系统,其中,初始状态驱动部件与引力模拟施力装置联动设置。

5.如权利要求2或4所述的行星着陆运动模拟系统,其中,引力模拟施力装置包括:磁性组件和线圈组件;磁性组件和线圈组件中的一个设置在气浮系统主平台上,另一个设置在初始状态驱动部件上。

6.如权利要求5所述的行星着陆运动模拟系统,其中,磁性组件设置在气浮系统主平台上,包括开口朝向气浮系统主平台外侧的U形磁铁;线圈组件包括线圈和引力驱动部件,引力驱动部件设置在初始状态驱动部件上,线圈的一端设置在引力驱动部件上,另一端深入U形磁铁的凹腔内。

7.如权利要求1所述的行星着陆运动模拟系统,其中,位姿测量子系统包括:激光跟踪仪、以及设置在气浮系统主平台上的智能测头、加速度计和陀螺仪。

8.如权利要求1所述的行星着陆运动模拟系统,其中,推力执行子系统包括:设置在气浮系统主平台上的减压稳压及电磁阀组件、喷嘴、高压气瓶组和控制线路盒。

9.如权利要求1所述的行星着陆运动模拟系统,其中,所述轨道平面为大理石板,三自由度气浮支撑子系统通过三个气足设置在大理石板上。

10.采用权利要求1~9任一系统的行星着陆运动模拟方法,其特征在于包括如下步骤:

接收外部输入的操作指令后,利用推力执行子系统控制气浮系统主平台的运动姿态,利用位姿测量子系统获取气浮系统主平台的位姿信息;

通过引力模拟施力装置模拟航天器与行星之间的引力,根据所述位姿信息调整引力模拟施力装置与气浮系统主平台之间的引力;

利用初始状态给定施力装置驱动三自由度气浮支撑子系统在轨道平面上按照预设的运动状态平动,当气浮系统主平台的位姿达到预设的初始位置时,使初始状态给定施力装置的抓点组件与抓手组件断开连接。

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