CN109466806A - 一种空间运输飞行器多负载驱动器系统 - Google Patents

一种空间运输飞行器多负载驱动器系统 Download PDF

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    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/646—Docking or rendezvous systems

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Abstract

本发明公开了一种空间运输飞行器多负载驱动器系统，其实现了对空间对接大型机构位置的实时跟踪信息采集，作为运输控制器自动控制流程的判断依据，能够在自动控制模式下接收运输控制器的负载时序信号而驱动空间对接大型机构各部件电机运行；在手动控制模式下能够接收遥控、程控手动指令，通过宇航员对于空间对接大型机构位置跟踪反馈信息的人工判读，分步完成各部件电机的运动。本发明能够通过手动方式实现空间运输飞行器与空间飞行器之间的交会对接、返回分离。

Description

一种空间运输飞行器多负载驱动器系统
技术领域
本发明涉及空间运输飞行器对接手动控制技术领域，具体地涉及一种空间运输飞行器多负载驱动系统。
背景技术
交会对接是指在地球空间轨道上的空间飞行器的合体，在结构上连接成为一个整体的技术，能够实现载人运输飞船、货运飞船、空间站的组合。其中空间交会对接技术根据航天员及地面站的参与程度可以分为遥控操作、手动操作、自动控制和自主控制四种类型。
其中手动操作需要依靠航天员进行操作，其他3种类型则不需要航天员的参与。迄今为止，美国较多应用人工作操作方式，而苏联/俄罗斯则主要采用自动控制方式。
发明内容
空间运输飞行器对接手动控制技术，具体地说是具备空间运输飞行器和目标飞行器之间的交会对接和返回分离自动控制的辅助功能，同时能够实现在手动控制下通过宇航员对于空间对接大型机构位置跟踪反馈信息的人工判读，分步完成交会对接和返回分离的任务。
本发明的目的在于同时具备辅助运输控制器完成空间对接大型机构自主交会对接、返回分离和机构复位功能和在手动控制下通过宇航员的操作和判读分步完成交会对接和返回分离的任务。
为了达到上述目的，本发明提供一种空间运输飞行器多负载驱动器系统，包括跟踪采集单元、自控隔离单元、手控核心单元和部件驱动单元；所述跟踪采集单元收集空间对接大型机构各部件位置和矢量传感器的信息，并将收集的信息分别传输至外部运输控制器和所述手控核心单元作为负载驱动电机控制的判断依据；所述自控隔离单元是外部运输控制器与手控核心单元之间的缓冲模块；所述手控核心单元能够基于所述自控隔离单元传输的负载时序信号产生控制主功能电机驱动模块、捕获功能电机驱动模块、对接功能电机驱动模块、拖动执行机构线圈驱动电路和阻尼功能线圈驱动电路的控制信号；所述手控核心单元还接收遥控、程控手动指令，根据指令结合所述跟踪采集单元传输的空间对接大型机构位置跟踪反馈信息产生上述控制信号。
所述手控核心单元能够基于所述自控隔离单元传输的负载时序信号产生控制主功能电机驱动模块、捕获功能电机驱动模块、对接功能电机驱动模块、拖动执行机构线圈驱动电路和阻尼功能线圈驱动电路的控制信号；所述手控核心单元还接收遥控、程控手动指令，根据接收遥控、程控手动的指令结合所述跟踪采集单元传输的空间对接大型机构位置跟踪反馈信息产生上述控制信号；所述部件驱动单元接收手控核心单元的控制信号产生驱动主功能电机、捕获功能电机、对接功能电机、拖动执行机构线圈和阻尼功能线圈的驱动信号。
上述空间运输飞行器多负载驱动器系统，其中，所述跟踪采集单元包括第一跟踪采集单元和第二跟踪采集单元；所述第一跟踪采集单元和第二跟踪采集单元均采集空间对接大型机构各部件位置和矢量传感器的信息，并将收集的信息传输至外部运输控制器。所述第一跟踪采集单元和第二跟踪采集单元还接收遥控、程控自动控制关闭指令而停止向外部运输控制器发送信息，转而将信息流传输至手控核心单元。
上述空间运输飞行器多负载驱动器系统，其中，所述自控隔离单元接收外部运输控制器传输的负载时序信号并传输至手控核心单元；所述自控隔离单元还接收遥控、程控自动控制关闭指令而停止向手控核心单元发送负载时序信号。
上述空间运输飞行器多负载驱动器系统，其中，手控核心单元包括第一手控核心单元和第二手控核心单元；所述第一手控核心单元和第二手控核心单元接收自控隔离单元传输的负载时序信号并直接控制主功能电机驱动模块、捕获功能电机驱动模块、对接功能电机驱动模块、拖动执行机构线圈驱动电路和阻尼功能线圈驱动电路；所述第一手控核心单元和第二手控核心单元还接收遥控、程控自动控制关闭指令而屏蔽自控隔离单元传输的负载时序信号，所述第一手控核心单元和第二手控核心单元接收遥控、程控手动指令，根据接收的遥控、程控手动指令结合所述跟踪采集单元传输的空间对接大型机构位置跟踪反馈信息控制主功能电机驱动模块、捕获功能电机驱动模块、对接功能电机驱动模块、拖动执行机构线圈驱动电路和阻尼功能线圈驱动电路。
上述空间运输飞行器多负载驱动器系统，其中，部件驱动单元接收手控核心单元传输的控制信息通过主功能电机驱动模块、捕获功能电机驱动模块、对接功能电机驱动模块、拖动执行机构线圈驱动电路和阻尼功能线圈驱动电路驱动外部空间对接大型机构执行部件。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
本发明的空间运输飞行器多负载驱动器系统，能够同时具备辅助运输控制器完成空间对接大型机构自主交会对接、返回分离和机构复位功能和在手动控制下通过宇航员的操作和判读分步完成交会对接和返回分离的任务。空间运输飞行器多负载驱动器系统设置与运输控制器之间的隔离模块，能够完全避免自动控制信号和手动控制信号之间的影响。
附图说明
本发明的空间运输飞行器多负载驱动器系统由以下的实施例及附图给出。
图1是本发明的空间运输飞行器多负载驱动器系统的示意图。
图2是本发明较佳实施例的空间运输飞行器多负载驱动器系统的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
以下将结合图1、图2对本发明的空间运输飞行器自多负载驱动器系统作进一步的详细描述。
图1所示为本发明的空间运输飞行器多负载驱动器系统的示意图。
如图1所示，所述空间运输飞行器多负载驱动器系统包括跟踪采集单元1、自控隔离单元2、手控核心单元3和部件驱动单元4。所述跟踪采集单元1负责收集空间对接大型机构各部件位置和矢量传感器的信息，并将收集的信息分别传输至外部运输控制器和所述手控核心单元3作为负载驱动电机控制的判断依据；所述自控隔离单元2是外部运输控制器与手控核心单元3之间的缓冲模块，根据空间运输飞行器多负载驱动器当前的控制模式决定外部运输控制器传输的负载时序信号的导通；所述手控核心单元3能够基于所述自控隔离单元2传输的负载时序信号产生控制主功能电机驱动模块41、捕获功能电机驱动模块42、对接功能电机驱动模块43、拖动执行机构线圈驱动电路44和阻尼功能线圈驱动电路45的控制信号；所述手控核心单元3还接收遥控、程控手动指令，根据指令结合所述跟踪采集单元传输的空间对接大型机构位置跟踪反馈信息产生上述控制信号；所述部件驱动单元4接收手控核心单元3的控制信号产生驱动主功能电机5、捕获功能电机6、对接功能电机7、拖动执行机构线圈8和阻尼功能线圈9的驱动信号。
现以具体实施例详细说明本发明的空间运输飞行器自动控制器系统。
图2所示为本发明较佳实施例的空间运输飞行器多负载驱动器系统的原理示意图。
如图2所示，所述跟踪采集单元1包括第一跟踪采集单元11和第二跟踪采集单元12；所述第一跟踪采集单元11和第二跟踪采集单元12均采集空间对接大型机构各部件位置和矢量传感器的信息，并将采集的信息传输至外部运输控制器；所述第一跟踪采集单元11和第二跟踪采集单元12还接收遥控、程控自动控制关闭指令而停止向外部运输控制器发送信息，转而将信息流传输至手控核心单元3。
如图2所示，所述自控隔离单元2接收外部运输控制器传输的负载时序信号并传输至手控核心单元3；所述自控隔离单元2还接收遥控、程控自动控制关闭指令而停止向手控核心单元3发送负载时序信号。
如图2所示，手控核心单元3包括第一手控核心单元31和第二手控核心单元32；所述第一手控核心单元31和第二手控核心单元32接收自控隔离单元2传输的负载时序信号并直接控制主功能电机驱动模块41、捕获功能电机驱动模块42、对接功能电机驱动模块43、拖动执行机构线圈驱动电路44和阻尼功能线圈驱动电路45；所述第一手控核心单元31和第二手控核心单元32还接收遥控、程控自动控制关闭指令而屏蔽自控隔离单元2传输的负载时序信号；所述第一手控核心单元31和第二手控核心单元32接收遥控、程控手动指令，根据指令结合所述跟踪采集单元1传输的空间对接大型机构位置跟踪反馈信息控制主功能电机驱动模块41、捕获功能电机驱动模块42、对接功能电机驱动模块43、拖动执行机构线圈驱动电路44和阻尼功能线圈驱动电路45。
如图2所示，所述部件驱动单元4接收手控核心单元3传输的控制信息通过主功能电机驱动模块41、捕获功能电机驱动模块42、对接功能电机驱动模块43、拖动执行机构线圈驱动电路44和阻尼功能线圈驱动电路45分别驱动外部空间对接大型机构各部件运行，其中包括以下各部件：驱动主功能电机5、捕获功能电机6、对接功能电机7、拖动执行机构线圈8和阻尼功能线圈9。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种空间运输飞行器多负载驱动器系统，其特征在于，包括跟踪采集单元、自控隔离单元、手控核心单元和部件驱动单元；其中，所述跟踪采集单元负责收集空间对接大型机构各部件位置和矢量传感器的信息，并将收集的信息分别传输至外部运输控制器和所述手控核心单元以作为负载驱动电机控制的判断依据；
所述自控隔离单元是外部运输控制器与手控核心单元之间的缓冲模块，所述自控隔离单元根据空间运输飞行器多负载驱动器当前的控制模式决定外部运输控制器传输的负载时序信号的导通；
所述手控核心单元能够基于所述自控隔离单元传输的负载时序信号产生控制主功能电机驱动模块、捕获功能电机驱动模块、对接功能电机驱动模块、拖动执行机构线圈驱动电路和阻尼功能线圈驱动电路的控制信号；
所述手控核心单元还接收遥控、程控手动指令，根据指令结合所述跟踪采集单元传输的空间对接大型机构位置跟踪反馈信息产生上述控制信号；
所述部件驱动单元接收手控核心单元的控制信号产生驱动主功能电机、捕获功能电机、对接功能电机、拖动执行机构线圈和阻尼功能线圈的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的空间运输飞行器多负载驱动器系统，其特征在于：
所述跟踪采集单元为两块，所述跟踪采集单元收集空间对接大型机构各部件位置和矢量传感器的信息，通过数据分析处理并通过信息流传输至外部运输控制器；所述跟踪采集单元还接收遥控、程控自动控制关闭指令而停止向外部运输控制器发送信息，转而将信息流传输至手控核心单元。
3.根据权利要求1所述的空间运输飞行器多负载驱动器系统，其特征在于：
自控隔离单元接收外部运输控制器传输的负载时序信号并传输至手控核心单元；所述自控隔离单元还接收遥控、程控自动控制关闭指令而停止向手控核心单元发送负载时序信号。
4.根据权利要求1所述的空间运输飞行器多负载驱动器系统，其特征在于：
所述手控核心单元为两块，所述手控核心单元接收自控隔离单元传输的负载时序信号并直接控制主功能电机驱动模块、捕获功能电机驱动模块、对接功能电机驱动模块、拖动执行机构线圈驱动电路和阻尼功能线圈驱动电路。
5.根据权利要求1所述的空间运输飞行器多负载驱动器系统，其特征在于：
所述手控核心单元还接收遥控、程控自动控制关闭指令而屏蔽自控隔离单元传输的负载时序信号；
所述手控核心单元接收遥控、程控手动指令，根据接收遥控、程控手动的指令结合所述跟踪采集单元传输的空间对接大型机构位置跟踪反馈信息控制主功能电机驱动模块、捕获功能电机驱动模块、对接功能电机驱动模块、拖动执行机构线圈驱动电路和阻尼功能线圈驱动电路。
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