CN110733666B - 一种载人航天器智能货架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种载人航天器智能货架结构，包括：货架主体(1)，包括上板(11)和下板(12)，所述上板(1)和所述下板(12)之间设有物资装载区，所述物资装载区沿周向等间隔分为多个货格(13)，相邻所述货格(13)之间设有隔板(14)；多功能结构模块(2)，用于连接所述隔板(14)和所述载人航天器舱体。本发明的载人航天器智能货架结构，增加了货物空间装载比，提高货物信息采集和存贮的自动化和智能化，减少了航天员和地面操作人员的重复性劳动，提高了货物转载信息的准确度、有效提高地面货物装载效率和航天员在轨的货物信息实时更新、盘点的工作效率。

Description

一种载人航天器智能货架结构
技术领域
本发明属于载人航天物资运输技术领域，尤其涉及一种载人航天器智能货架结构。
背景技术
在空间站运营阶段以及未来载人月球探测等深空载人航天任务中，将会有大量的上行和下行物资运输需求。上行物资主要包括空间站或未来月球基地的建造及运营保障类物资，航天器驻留支持类物资和空间科学与技术试验支持类物资。下行物资主要包括航天员生理代谢产物、生活垃圾、空间设施报废设备、需要回收的空间科学试验样品以及贵重仪器等等。
目标飞行器(如空间站、月球基地等)的上行和下行物质货运主要由载人飞船和货运飞船等载人航天器保障。为保证通用物资和特殊物资的运输，载人飞船和货运飞船等飞行器的内部设计了货架结构作为支撑。为物资装载提供通用安装平台和机械连接接口。同时，飞行器需要物资的布局配平、货物信息管理、货物在轨转运支持、航天员助力支持等功能提供保障，要求货架兼顾布局有通风风道、照明设施及智能物资管理的RFID识别等设备，传统的货架结构没有预留设备安装界面，货物在地面和太空中的装、拆操作的工效学差，并且占用货物取放通道空间，降低货物运送效率。因此，需要开展多功能一体化的智能货架设计方案，最大限度节省物资运动空间，提高货物装、拆操作的工效。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种载人航天器智能货架结构，提高空间利用率。
为实现上述目的，本发明提供一种载人航天器智能货架结构，包括：
货架主体，包括上板和下板，所述上板和所述下板之间设有物资装载区，所述物资装载区沿周向等间隔分为多个货格，相邻所述货格之间设有隔板；
多功能结构模块，用于连接所述隔板和所述载人航天器舱体。
根据本发明的一个方面，所述多功能结构模块结构内部设有电缆走线通道和通风管道；
所述通风管道靠近所述货格的方向设有排气孔。
根据本发明的一个方面，所述排气孔为可调排气孔，具有方向可调和大小可调功能。
根据本发明的一个方面，所述多功能结构模块还包括面向所述货格嵌入设置的照明装置。
根据本发明的一个方面，所述隔板设置有设备安装和电缆走线空间，沿所述隔板径向，所述隔板的中间位置设有RFID天线安装接口。
根据本发明的一个方面，所述隔板远离所述多功能结构模块的一端设有束缚带接口和扶手接口。
根据本发明的一个方面，所述货格的内周壁上分别设有RFID天线，用于感知RFID标签。
根据本发明的一个方面，所述上板、所述下板和所述隔板为铝蜂窝板。
本发明的载人航天器智能货架结构，增加了货物空间装载比，提高了货物信息采集和存贮的自动化和智能化，减少航天员和地面操作人员的重复性劳动，提高货物装载信息的准确度，有效提高地面货物装载效率和航天员在轨的货物信息实施更新和盘点等工作的效率。
本发明的载人航天器智能货架结构，还对现有的FRID天线、照明设施、通风装置等产品的外形提出适应性要求，利用智能货架的安装空间进行嵌入式设计，将货架的外露部分没有突起物，大幅提高货物安装可利用空间，提高安装舒适性和方便性，同时没有划伤货物或危害人员的安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性表示根据本发明一种实施方式的载人航天器智能货架结构立体图；
图2示意性表示根据本发明一种实施方式的载人航天器智能货架结构内部具备结构图。
具体实施方式
此说明书实施方式的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。
此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本发明保护范围的任何限制。以下对于优选实施方式的说明会涉及到特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本发明并不特别地限定于优选的实施方式。本发明的范围由权利要求书所界定。
结合图1和图2所示，本发明的载人航天器智能货架结构包括货架主体1和多功能结构模块2。其中货架主体1包括上板11和下板12，上板11和下板12相互平行设置，上板11和下板12之间具有物资装载区，物资装载区沿周向等间隔分为多个货格13，相邻货格13之间设有隔板14。多功能结构模块2用于连接隔板14和载人航天器舱体。
在本实施方式中，上板11、下板12和隔板14结构由铝蜂窝板构成，主要承受物资在发射段、对接段、返回段等力学环境，保证结构材料不发生屈服，对物资起到支撑和保护作用。
在本实施方式中，上板11和下板12为圆形结构，并且上板11和下板12之间还设有中间板，即在本实施方式中，货架主体1为双层货架结构。根据本发明的构思，货架主体1可以为单层结构，或者多层结构，具体可以根据需要进行设置。
如图2所示，本发明的多功能结构模块2内部设有电缆走线通道21和通风管道22，通风管道22靠近货格13的方向设有排气孔23。排气孔23为可调排气孔，具体为可以调节孔径大小和方向的排气孔。如此能够保证每个货格13内均有空气流动，保证航天员在轨操作时需要空气流动的航天医学要求。
在本发明中，多功能结构模块2还包括面向货格13嵌入设置的照明装置，例如照明灯。
在本发明中，隔板14上设有设备安装和电缆走线空间，沿着隔板14的径向，隔板14侧壁中间位置设有RFID天线安装接口。隔板14远离多功能结构模块2的一端设有束缚带接口3和扶手接口4。
在本发明中，每一个货格13均为单独的智能物资装载单元，每个货格13内的四块结构板(四周壁)各安装一个隐藏式RFID天线，用于感知货包内的RFID标签，读取货物信息，利用货格结构中间的铝蜂窝芯子和铝蒙皮结构的金属屏蔽特性，将RFID信号限制在货格装载单元的内部空间内，以实现只扫描到装载单元内的物资，防止相邻货格之间或货格与通道之间的电磁干扰，保证物资识别的准确性。RFID天线末端的电缆可以通过角隔处的电缆走线通道与舱内控制计算机连接，进行天线供电和信息交互。利用RFID技术对装载单元内的物资进行识别，实现物资的智能定位、追踪、盘点、查找以及物资存取信息管理等功能，所有货格的数据接口通过货架结构内的电缆统一连接到计算机器，实现信息传输和控制。
在本发明中，货架结构设备安装、通风、电缆槽道、预留的安装接口在货架结构内部或下沉式安装，无突起货格内部，确保物资取放过程不刮蹭货物，也无对航天员或地面操作员人员身体划伤的安全隐患，满足工效学设计要求。
此外，照明设施由LED灯带组成，单个灯珠故障不影响整体照明使用，提高照明系统的可靠性。灯带采用嵌入式安装，面板采用磨砂材料，整体平整且保证漫反射光对货格内部照明，辅助航天员对货格内货物进行安装和绑扎固定，满足工效学的光线照度要求。
本发明的束缚带安装接口采用传统螺钉连接安装接口，货架结构板预留4个M5螺纹孔，束缚带通过螺钉连接固定。扶手安装接口设计通用快速拆卸式安装接口，根据航天员操作部位要求临时固定扶手，辅助航天员操作助力或身体临时固定需要。
本发明的载人航天器智能货架结构，增加了货物空间装载比，提高了货物信息采集和存贮的自动化和智能化，减少航天员和地面操作人员的重复性劳动，提高货物装载信息的准确度，有效提高地面货物装载效率和航天员在轨的货物信息实施更新和盘点等工作的效率。
本发明的载人航天器智能货架结构，还对现有的FRID天线、照明设施、通风装置等产品的外形提出适应性要求，利用智能货架的安装空间进行嵌入式设计，将货架的外露部分没有突起物，大幅提高货物安装可利用空间，提高安装舒适性和方便性，同时没有划伤货物或危害人员的安全隐患。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种载人航天器智能货架结构，其特征在于，包括：
货架主体(1)，包括上板(11)和下板(12)，所述上板(11)和所述下板(12)之间设有物资装载区，所述物资装载区沿周向等间隔分为多个货格(13)，相邻所述货格(13)之间设有隔板(14)；
多功能结构模块(2)，用于连接所述隔板(14)和所述载人航天器舱体；
所述多功能结构模块(2)内部设有电缆走线通道(21)和通风管道(22)；
所述通风管道(22)靠近所述货格(13)的方向设有排气孔(23)，所述排气孔(23)为可调排气孔，具有方向可调和大小可调功能；
所述多功能结构模块(2)还包括面向所述货格(13)嵌入设置的照明装置(24)；
所述隔板(14)设置有设备安装和电缆走线空间，沿所述隔板(14)径向，所述隔板(14)的中间位置设有RFID天线安装接口；
所述货格(13)的内周壁上分别设有RFID天线，用于感知RFID标签；
所述隔板(14)远离所述多功能结构模块(2)的一端设有束缚带接口(3)和扶手接口(4)；
所述上板(11)、所述下板(12)和所述隔板(14)为铝蜂窝板；
所述载人航天器智能货架结构中的设备安装、通风、电缆槽道、预留的安装接口在货架结构内部或下沉式安装。
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