CN110092013B - 高分相机承载结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种相机承载结构领域内的高分相机承载结构，包括内埋框、高分相机支撑蜂窝板；所述内埋框为多边形，所述内埋框包括压紧座和连接梁，所述压紧座与所述连接梁固定连接成一整体，所述压紧座上设有与高分相机连接的连接孔；所述高分相机支撑蜂窝板为大阻尼碳纤维蒙皮夹层铝蜂窝板，所述内埋框固定于所述高分相机支撑蜂窝板内。本发明提供的高分相机承载结构能够很好的满足火星探测器高分相机的高稳定、高刚度和高指向精度的安装需求。

Description

高分相机承载结构

技术领域

本发明涉及高分相机承载结构，具体涉及一种火星探测器的高分相机的承载结构。

背景技术

火星探测工程是当前深空探测领域的重要热点内容之一。任务的实现是在其他工程系统支持下，以火星探测器为探测主体，配以相应的科学载荷对火星物理环境实施探测，以获得第一手的探测成果。其中，作为实现火星表面精细形貌特征的重要手段及重要载荷之一，火星探测器高分辨率相机在轨表现显得尤为重要。高分相机是火星探测器有效载荷分系统的重要组成部分，负责在轨阶段的高清图像拍摄。

按照常规地球卫星的单机布局方案，光学类载荷的安装布局一般以“积木式”为主，卫星平台留出较为充裕的布局空间，可以在卫星发射主动段为光学类载荷提供稳定的力学环境，同时可与光学类载荷光机设计相匹配，避免卫星平台结构变形对成像造成影响。但高分相机体积较大，重量较重，对安装精度和稳定性具有较高的要求。

经对现有技术的检索，中国发明专利CN201810202219.8，发明名称为一种火星探测器高分辨率相机布局及总装方法，其特征在于，通过单板侧挂式布局方式，辅以背打孔固定安装及抽屉式移送手段实现总装，具体包括以下步骤：S1、考察探测器平台结构设计，明确高分辨率相机可用布局资源及总装空间。此方法实用性不强，无法满足火星探测器高分相机的高稳定、高刚度和高指向精度的安装需求。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种适用于火星探测器高分相机承载结构。本发明提供的高分相机承载结构能够很好的满足火星探测器高分相机的高稳定、高刚度和高指向精度的安装需求，同时具有轻质量和低响应等效果。

本发明涉及一种高分相机承载结构，包括内埋框1、高分相机支撑蜂窝板2；所述内埋框1为多边形，包括压紧座11和连接梁12，所述压紧座11 与所述连接梁12固定连接成一整体，所述压紧座11上设有与高分相机连接的连接孔101；

所述高分相机支撑蜂窝板2为大阻尼碳纤维蒙皮夹层铝蜂窝板，所述内埋框1固定于所述高分相机支撑蜂窝板2上。

优选的，所述压紧座11与所述连接梁12一体化成型形成所述内埋框1。所述压紧座11与所述连接梁12的材料为碳纤维。

优选的，所述内埋框1的整体结构为直角三角形。

优选的，所述压紧座11与所述连接梁12的材料为碳纤维。

优选的，所述压紧座11上设置减轻孔102，所述减轻孔102的数量至少为一个。

优选的，所述连接梁12为中空梁，所述连接梁12的横截面为“匚”型。

优选的，所述压紧座11上设置有定位孔105，所述定位孔105上安装有供高分相机定位用的定位块。

优选的，所述定位孔105为螺纹孔，所述螺纹孔内嵌入钢丝螺套。

优选的，所述连接孔101为阶梯孔，所述阶梯孔嵌入镁合金凸形衬套。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、安装板采用大阻尼碳纤维材料，达到减振阻尼的效果，具有低响应的特点；

2、采用一体化内埋梁，能提高高分相机的安装稳定性，具有高稳定和高刚度的特点；

3、提供高分相机定位块安装所需的螺纹孔，可以保证高分相机拆卸后再安装的定位精度，具有指向精度高的特点；

4、采用大阻尼碳纤维蜂窝板和一体化碳纤维内埋框，具有重量轻的特点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明高分相机承载结构示意图；

图2为本发明内埋框有定位孔的压紧座结构示意图；

图3为本发明内埋框无定位孔的压紧座结构示意图；

图4为本发明内埋框压紧座阶梯孔的凸形衬套结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1-4所示，本发明高分相机承载结构，包括内埋框1、高分相机支撑蜂窝板2，其中：

所述内埋框1为多边形，可为三角形、菱形等具有良好固定作用的形状，所述内埋框1包括压紧座11和连接梁12，所述压紧座11与所述连接梁12 固定连接成一整体，所述压紧座11上设有与高分相机连接的连接孔101；

所述高分相机支撑蜂窝板2为大阻尼碳纤维蒙皮夹层铝蜂窝板，所述内埋框1固定于所述高分相机支撑蜂窝板2内。

当高分相机通过连接孔101固定于所述压紧座11上后，高分相机重量与内埋框1的整体重量将直接由高分相机支撑蜂窝板2承载，由于高分相机具有较大的重量，为减少高分相机在运动过程因震动而受到的损伤，本发明中的高分相机蜂窝支撑板2特采用大阻尼碳纤维材料，相对于普通的铝蜂窝板具有减振效率高，达到减振阻尼的效果，同时具有低响应的特点。

优选的，所述压紧座11与所述连接梁12一体化制成所述内埋框1，所述压紧座11与所述连接梁12的材料为碳纤维。一体化成型的内埋框能提升高分相机安装平面的整体刚度，提升安装板的稳定性。炭纤维具有较高的强度，同时又具有较轻的重量，在确保整体刚度与稳定性的同时，减轻结构重量。

优选的，所述压紧座11为薄壁型压紧座。薄璧型压紧座11为高模高强度碳纤维制作而成，满足与高分相机连接的结构强度要求的同时，具有重量轻的特点，能够满足整体结构轻量化的设计要求。

进一步的，所述压紧座11上设置减轻孔102，所述减轻孔102的数量至少为一个。压紧座11上设置有减轻孔102，又可进一步减轻压紧座11的结构重量，进一步降低了高分相机用支撑结构的重量。

进一步的，所述连接梁12为中空梁，所述连接梁12的截面为“匚”型。连接梁12为中空梁时，内埋框1的结构重量进一步降低，而当连接梁12的横截面为“匚”型时，又可进一步减轻连接梁12的重量，最大程度的满足高分相机用支撑机构轻量化的设计需求。

综上所述，安装板采用大阻尼碳纤维材料，达到减振阻尼的效果，具有低响应的特点；采用一体化内埋梁，能提高高分相机的安装稳定性，具有高稳定和高刚度的特点；提供高分相机定位块安装所需的螺纹孔，可以保证高分相机拆卸后再安装的定位精度，具有指向精度高的特点；采用大阻尼碳纤维蜂窝板和一体化碳纤维内埋框，具有重量轻的特点。

实施例2

如图1-4所示，本发明高分相机承载结构，包括内埋框1、高分相机支撑蜂窝板2，其中：

所述内埋框1为多边形，可为三角形、菱形等具有良好固定作用的形状，所述内埋框1包括压紧座11和连接梁12，所述压紧座11与所述连接梁12 固定连接成一整体，所述压紧座11上设有与高分相机连接的连接孔101；

所述高分相机支撑蜂窝板2为大阻尼碳纤维蒙皮夹层铝蜂窝板，所述内埋框1固定于所述高分相机支撑蜂窝板2内。

当高分相机通过连接孔101固定于所述压紧座11上后，高分相机重量与内埋框1的整体重量将直接由高分相机支撑蜂窝板2承载，由于高分相机具有较大的重量，为减少高分相机在运动过程因震动而受到的损伤，本发明中的高分相机蜂窝支撑板2特采用大阻尼碳纤维材料，相对于普通的铝蜂窝板具有减振效率高，达到减振阻尼的效果，同时具有低响应的特点。

优选的，由所述压紧座11与所述连接梁12一体化制作而成所述内埋框 1的整体结构为直角三角形。当制作工艺为一体成型工艺时，由于对于同一个CAD模型来说,放置方向改变时,各个斜面的倾斜度也可能随之改变。成型方向对制件的阶梯效果有直接影响。实际成型中，表面的水平面和垂直面与CAD模型的相应表面完全一致,但是倾斜部分就和CAD模型的相应表面不一致,这种不一致表现为对CAD模型表面的阶梯形近似，而这种近似的精确程度则直接受成型方向的影响。为此，当内埋框1一体成型为直角三角形时，成型的精确程度最高，成型质量最好，结构强度最大。

优选的，所述压紧座11上设置有定位孔105，所述定位孔105上安装有供高分相机定位用的定位块。根据高分相机的形状、大小而实际确定在全部或部分压紧座11上设置定位孔105，每个压紧座11上至少设有四个定位孔 105，定位孔105上安装相适配的定位块，当高分相机通过螺钉安装完成后，利用定位块确定高分相机的角度，以保证拆卸后高分相机再次安装的指向精度。

优选的，所述定位孔105为螺纹孔，所述螺纹孔内嵌入钢丝螺套。为保证碳纤维内埋框的连接强度，定位孔105嵌入钢丝螺套。

优选的，所述连接孔101为阶梯孔，所述阶梯孔嵌入镁合金凸形衬套。为保证碳纤维内埋框的连接强度，压紧座11上的阶梯孔101内嵌入镁合金凸形衬套。

综上所述，本发明安装板采用大阻尼碳纤维材料，达到减振阻尼的效果，具有低响应的特点；采用一体化内埋梁，能提高高分相机的安装稳定性，具有高稳定和高刚度的特点；提供高分相机定位块安装所需的螺纹孔，可以保证高分相机拆卸后再安装的定位精度，具有指向精度高的特点；采用大阻尼碳纤维蜂窝板和一体化碳纤维内埋框，具有重量轻的特点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种高分相机承载结构，其特征在于，包括内埋框(1)、高分相机支撑蜂窝板(2)；

所述内埋框(1)为多边形，包括压紧座(11)和连接梁(12)，所述压紧座(11)与所述连接梁(12)固定连接成一整体，所述压紧座(11)上设有与高分相机连接的连接孔(101)；

所述高分相机支撑蜂窝板(2)为大阻尼碳纤维蒙皮夹层铝蜂窝板，所述内埋框(1)固定于所述高分相机支撑蜂窝板(2)上；

所述压紧座(11)与所述连接梁(12)一体化成型形成所述内埋框(1)；所述压紧座(11)与所述连接梁(12)的材料为碳纤维；

所述内埋框(1)的整体结构为直角三角形。

2.根据权利要求1所述的高分相机承载结构，其特征是，所述压紧座(11)上设置减轻孔(102)，所述减轻孔(102)的数量至少为一个。

3.根据权利要求1所述的高分相机承载结构，其特征是，所述连接梁(12)为中空梁，所述连接梁(12)的横截面为“匚”型。

4.根据权利要求1所述的高分相机承载结构，其特征是，所述压紧座(11)上设置有定位孔(105)，所述定位孔(105)上安装有供高分相机定位用的定位块。

5.根据权利要求4所述的高分相机承载结构，其特征是，所述定位孔(105)为螺纹孔，所述螺纹孔内嵌入钢丝螺套。

6.根据权利要求1所述的高分相机承载结构，其特征是，所述连接孔(101)为阶梯孔，所述阶梯孔嵌入镁合金凸形衬套。

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