火星引力地面模拟装置及其模拟方法与流程

文档序号:12747328阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种火星引力模拟装置、包括运动模拟装置、火星引力施加装置、位置测量装置、控制装置,其特征在于:所述的运动模拟装置包括大理石平台(1)、三自由度气浮支承系统(2)、单自由度气浮系统(3)、气浮系统主平台(4),其中三自由度气浮支承系统(2)上安装有单自由度气浮系统(3)、平台气瓶组(6),下方设置气足(5),单自由度气浮系统(3)上设置气浮系统主平台(4),气浮系统主平台(4)上设置有等效执行机构、陀螺仪(11)、加速度计(12)及与激光跟踪仪(14)配套的智能测头(15),所述的等效执行机构包括高压气瓶组(10)、减压稳压及电磁阀组件(7)、喷嘴(8)及控制线路盒(9),所述的运动模拟装置上还配合设置有火星引力施加装置、辅助运动装置、位置测量装置(19),其中,火星引力施加装置包括线圈(17)、蹄形磁钢(18)、导磁结构架。

2.根据权利要求1所述的火星引力模拟装置,其特征在于:所述的引力施加装置共两组,且呈垂直分布。

3.根据权利要求1所述的火星引力模拟装置,其特征在于:所述的位置测量装置包括安装在轴A上的车轮A、车轮B,轴A中心点还与轴B一端活动连接,其中,轴A与车轮A的连接处安装有编码器A,轴A中心点与轴B的连接点安装有编码器B。

4.一种火星引力模拟装置的引力模拟方法,其特征在于:使两组线圈(17)在蹄形磁钢(18)中相对位置保持不变,始终处于垂直正交状态,根据电磁感应定律与牛顿第三定律可以实现通过控制线圈中的电流大小来改变蹄形磁钢所受合力的大小模拟火星引力大小的变化;与引力施加装置相配合的位置测量装置中,位置测量装置在平面运动时编码器A可以测出两个车轮转过的角度α,根据弧长定理:L=αRL为车轮走过的距离,α为编码器测量出来的车轮所转过的角度,R为车轮半径,就可以计算出车轮走过的距离;又因为轴A可以带动车轮绕轴B转动,当车轮按照预定的轨迹运动时,当发生转弯,即非直线运动时,编码器B可以测量出轴A绕轴B转过的角度β,根据β和L,在很小的时间范围内,相应的可以得出小车的速度大小和方向,以大理石平面作为平面直角坐标系,取轴A的中心点为目标点,根据编码器返回的数据可以将小车此时的速度和位置信息反馈给控制系统,构成系统闭环;控制小车按照规划的路径运动,并且保持小车所带的火星引力施加装置的通电线圈相对于蹄形磁钢的位置保持不变,从而保证运动模拟器所受到的合力模拟大小和方向同时变化的火星引力作用。

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