一种星载复杂雷达天线高刚度偏置式固定的指向机构的制作方法

本发明涉及航空航天机电技术领域，特别涉及一种星载复杂雷达天线高刚度偏置式固定的指向机构。

技术背景

天线指向机构式雷达系统的核心部件之一，是雷达天线对目标进行跟踪定向的执行机构。随着现代航天器载雷达功能的不断拓展，雷达天线由不足半米口径的平板天线发展到超过2米的口径的抛物面天线，结构亦复杂化发展，发射段承受的力学环境更加恶劣。因此，雷达天线在卫星发射阶段收拢压紧在卫星侧面满足包络和力学条件要求，入轨后抬升到远离卫星侧板的位置再对目标进行跟踪定位。

随着雷达天线口径的不断增加和结构的复杂化发展，雷达天线安装传统指向机后存在包络尺寸大，发射段振动响应大，压紧安装困难、安装周期长等问题，无法满足现代航天器的发展需求。急需设计一种包络尺寸小、刚度高且便于安装的指向机构。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种星载复杂雷达天线高刚度偏置式固定的指向机构，包括：有源展开锁定机构、伸展臂、二维伺服机构、压紧释放机构和浮动支架；所述伸展臂一端连接有源展开锁定机构转动端，另一端连接二维伺服机构底座；有源展开锁定机构固定安装于卫星侧板上，二维伺服机构另一端固定在雷达天线背面；压紧释放机构安装于伸展臂一端和以雷达天线中心对称的四周；所述浮动支架一端固定在二维伺服机构的支撑框架上，另一端浮动支撑驱动关节悬臂端。

进一步，所述压紧释放机构包括：压紧杯、支撑组件、压紧杆、压紧头套、减振头套；所述压紧杯固定在天线安装脚上，压紧头套穿过压紧杯的安装孔，固定在压紧杯内，支撑组件固定在卫星安装面上，压紧杆穿过压紧头套拧入支撑组件螺纹孔，将雷达天线及其指向机构固定在卫星安装面上，减震头套横向固定在压紧头套凸耳上。

进一步，所述压紧杯侧面的操作孔朝向雷达天线外侧。

进一步，所述雷达天线背面各压紧点间胶接碳纤维加强筋提高天线本体刚度和各压紧点间的连接刚度，雷达天线法兰偏置于天线一侧，法兰位于其两侧的两个压紧点之间预埋的刚性横梁上，二维伺服机构固定在该法兰上。

进一步，所述浮动支架为一半开口式支架。

本发明采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点：

1)指向机构与雷达天线之间的连接采用偏置式安装，减小了雷达天线在卫星安装面的安装高度，减小了雷达系统的包络尺寸，提高了雷达系统的刚度。

2)驱动关节悬臂端采用半开口式浮动之间支撑在二维伺服机构的支撑框架上，提高二维伺服机构的整体刚度，减小了卫星发射段驱动关节力学响应值，提高了指向机构力学承受能力。

3)减震头套横向固定在压紧头套凸耳上，该方式便于减震头套的拆卸。

4)二维伺服机构悬空布置在其两侧压紧点间的刚性横梁上，该两个压紧点不仅复用于二维伺服机构和雷达天线，压紧点数目少且安装方便。

附图说明

图1是本发明一种星载复杂雷达天线高刚度偏置式固定的指向机构在卫星上的安装示意图；

图2是本发明一种星载复杂雷达天线高刚度偏置式固定的指向机构的结构示意图；

图3是二维伺服机构和浮动支架安装示意图；

图4是压紧释放机构组成示意图；

图5是压紧释放机构剖视图；

图6是雷达天线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详尽的描述：图示说明：

1—有源展开锁定机构、2—伸展臂、3—二维伺服机构、4—压紧释放机构、5—浮动支架、6—卫星安装板、7—雷达天线、301—驱动关节、401—压紧杯、402—支撑组件、403—压紧杆、404—压紧头套、405—减振头套、701—碳纤维加强筋、702—刚性横梁、703—天线法兰

本发明提供一种星载复杂雷达天线高刚度偏置式固定的指向机构，其特征在于，该机构包括：有源展开锁定机构1、伸展臂2、二维伺服机构3、压紧释放机构4和浮动支架5；压紧释放机构4包括：压紧杯401、支撑组件402、压紧杆403、压紧头套404、减振头套405。

伸展臂2一端用螺钉固定在有源展开锁定机构1转动端，另一端用螺钉固定在二维伺服机构3底座，伸展臂2与有源展开锁定机构1转动端、二维伺服机构1底座间通过止口定位；有源展开锁定机构1用螺钉固定安装于卫星侧板上；二维伺服机构3另一端用螺钉固定在雷达天线背面，用销钉定位；压紧释放机构4安装于伸展臂2一端和以雷达天线7中心对称的四周。

压紧杯403用螺钉固定在天线四周的安装脚上，压紧头套穿过压紧杯、伸展臂的安装孔，固定在压紧杯401内；支撑组件用螺钉固定在卫星安装面上，压紧杆403穿过压紧头套404拧入支撑组件402螺纹孔，将雷达天线7及其指向机构固定在卫星侧板上。

雷达天线7四周的四个压紧点，压紧杯401侧面的操作孔朝向雷达天线7外侧，减震头套405横向固定在压紧头套404凸耳上，用螺钉固定。

雷达天线7背面在各压紧点间胶接碳纤维加强筋701提高天线本体刚度和各压紧点间的连接刚度，雷达天线法兰703偏置于天线一侧，天线法兰703位于其两侧的两个压紧点之间预埋的刚性横梁702上，二维伺服机构3固定在该法兰上。

浮动支架5为一半开口式支架，一端固定在二维伺服机构3的支撑框架上，另一端浮动支撑在驱动关节301悬臂端，通过螺钉固定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种星载复杂雷达天线高刚度偏置式固定的指向机构，该机构包括：有源展开锁定机构、伸展臂、二维伺服机构、压紧释放机构和浮动支架；压紧释放机构包括：压紧杯、支撑组件、压紧杆、压紧头套、减振头套；本发明为星载复杂雷达天线安装固定和在轨对目标跟踪定位提供了一种有效的解决方案，具有包络尺寸小、结构刚度大和安装方便等优点。

技术研发人员：赵明宣;陈占胜;杨金平;崔琦峰;钱志源;王学强;李源;黄庆平
受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所
技术研发日：2017.05.22
技术公布日：2017.10.10