CN115077878A - 天线水平展开试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天线水平展开试验装置及方法，所述天线水平展开试验装置，包括框架结构、长导轨、短导轨、滑车、主动吊挂装置以及天线吊挂装置；所述长导轨安装在所述框架结构上，且沿框架结构的长度方向布置，短导轨通过滑车安装在所述长导轨上，且所述短导轨能够沿所述长导轨的长度方向滑动；所述主动吊挂装置吊挂在所述短导轨上，所述天线吊挂装置挂吊在所述主动吊挂装置上。本发明为大型重载天线提供了真空罐内展开试验环境，极大减少了展开风险，降低了罐内操作风险，提高了机构展开卸载精度，可全面验证机构在真空罐内的水平展开，建立真空罐内展开状态。满足了新研卫星大型天线在真空罐内展开试验的要求。

Description

天线水平展开试验装置及方法

技术领域

本发明涉及航空航天领域，具体地，涉及一种天线水平展开试验装置及方法。

背景技术

为了满足卫星天线在热试验前的展开试验需求，需在真空罐内进行天线的展开，以建立天线展开状态。大型重载天线真空罐内地面展开试验的主要目的为：

建立真空热试验前的天线展开状态；检验天线罐内展开与总体技术要求的符合性；

现有的罐内天线展开试验方式主要是悬挂配重展开方式。悬挂配重展开方式主要通过悬挂框架+长短导轨+滑车+滑轮配重进行，在真空罐内搭建展开悬挂架，将长短导轨安装至悬挂框架上，通过滑车吊挂在卸载天线板重量，并通过滑轮配重的方式减小滑车运动过程中的摩擦阻力，实现滑车配重法罐内展开，建立天线真空罐内展开状态。

但是，对于某些超大型天线展开机构在真空罐内展开，其整星在罐内空间位置狭小，天线尺寸大、展开路径范围大，操作空间狭小、操作风险性大，无法采用传统滑车配重方式，且新型天线尺寸更大，载荷更重，在真空罐内布局紧凑、采用传统滑轮配重悬挂方式展开摩擦阻力仍旧不小，而且操作风险大、空间狭小，从而影响罐内展开操作和人员安全性。

经对国内外展开机构地面展开技术的文献检索发现，目前还没有检索到大型重载天线真空罐内水平展开试验原理与方法的相关内容，

专利文献CN 108132029 B公开了一种卫星天线展开系统装配的精测方法及装置，通过四相机摄影测量系统测量卫星天线展开系统的面板、铰链和杆系上的点状编码标志，获取不同位置带有点状编码标志的面板、铰链和杆系的数字图像，经计算机图像处理和最小二乘拟合计算面板的平面度、铰链和杆系的轴线位置，确定卫星天线展开系统的装配精度。但该方法并不适用于真空罐内空间狭小的环境。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种天线水平展开试验装置。

根据本发明提供的一种天线水平展开试验装置，包括框架结构、长导轨、短导轨、滑车、主动吊挂装置以及天线吊挂装置；

所述长导轨安装在所述框架结构上，且沿所述框架结构的长度方向布置，所述短导轨通过滑车安装在所述长导轨上，且所述短导轨能够沿所述长导轨的长度方向滑动；

天线吊挂装置上具有第一安装位，所述第一安装位为天线安装位；

所述主动吊挂装置吊挂在所述短导轨上，所述天线吊挂装置挂吊在所述主动吊挂装置上。

优选的，所述长导轨的数量为多条、所述短导轨的数量为多条；所述短导轨与所述长导轨垂直布置；所述天线吊挂装置的数量、滑车的数量以及所述主动吊挂装置的数量一一对应。

优选的，所述主动吊挂装置包括吊挂装置主体、高强度弹簧、拉力传感器、第一钢丝绳

拉力传感器安装在所述高强度弹簧与吊挂装置主体之间，所述高强度弹簧的底端与所述第一钢丝绳连接，所述第一钢丝绳套装在所述天线吊挂装置上。

优选的，吊挂装置主体包括伺服电机、减速器、传动齿轮、卷筒、编码器、制动器、排绳压辊、导向杆、传感器连接件、壳体以及第二钢丝绳；

所述伺服电机、减速器、传动齿轮、卷筒、编码器、制动器、排绳压辊均安装在所述壳体中；所述导向杆设置在所述壳体底部；

所述卷筒的上设置有第一齿部，所述第一齿部与所述传动齿轮啮合，所述第二钢丝绳缠绕在所述卷筒上，所述伺服电机能够通过控制所述传动齿轮，驱动所述卷筒旋转，从而实现第二钢丝绳的伸长与缩短；

所述拉力传感器的一端通过所述传感器连接件与所述第二钢丝绳连接；所述拉力传感器的另一端与所述高强度弹簧连接。

优选的，所述框架结构包括三角固定架以及主体框架，所述三角固定架安装在主体框架的两端，所述长导轨沿所述主体框架的长度方向布置，所述短导轨沿所述主体框架的宽度方向布置。

优选的，所述天线吊挂装置包括第一连接部件、第一滚轮组件、吊具主体；

所述第一连接部件设置在所述吊具主体所具有的腰型孔上，所述腰型孔的长度方向与所述吊具主体的长度方向一致，所述第一滚轮组件的中心轴与所述吊具主体紧固连接，第一钢丝绳套装在所述第一滚轮组件上，且所述第一滚轮组件能够沿自身中心轴转动，所述第一连接部件用于与天线连接。

优选的，所述长导轨的数量为2条、所述短导轨的数量为4条；所述主动吊挂装置的数量为8个，所述天线吊挂装置为8个；

所述2条长导轨平行布置，所述4条短导轨均与所述长导轨垂直，且短导轨的两端均通过滑车安装在所述长导轨上；

所述短导轨的两端均连接有主动吊挂装置，所述主动吊挂装置通过天线吊挂装置与所述天线连接。

根据本发明提供的一种天线水平展开试验方法，采用所述的天线水平展开试验装置，还包括以下步骤：

S1：将三角固定架与主体框架进行对接安装并移至工位；

S2：将长导轨安装至悬挂框架上，调节长导轨的直线度、水平度、平行度、导轨间距；

S3：将短导轨通过滑车安装至所述长导轨上；并调整短导轨水平度；

S4：进行模拟配重试验，定义第一钢丝绳上套装在所述天线吊挂装置上的部分为第一吊点；单第一吊点进行100kg、200kg以及300kg的负载试验；吊挂在同一根短导轨上的两个第一吊点进行400kg联调；吊挂在相邻两根短导轨上的4个第一吊点进行800kg联调，并记录主动吊挂装置吊挂力及位移监测数据。

S5：将卫星吊装至真空罐内停放，进行姿态调整；

S6:将天线水平展开试验装置吊装至真空罐内，且利用天线吊挂装置与天线对接安装，然后对天线与第一连接部件24的组合进行质心调整及重力卸载；

质心调整为：通过第一连接部件24在所述腰型孔中沿所述腰型孔的长度方向的移动，以调节天线与天线吊挂装置6组合的质心；

所述重力卸载是利用伺服电机驱动所述第二钢丝绳的伸长与缩短，通过所述第一钢丝绳给所述天线吊挂装置与天线的组合供向上作用力或带动所述天线吊挂装置与天线的组合向上运动的过程。天线吊挂装置S7：建立天线真空罐内水平展开状态。

优选的，所述步骤S2中，所述长导轨采用激光跟踪仪进行水平度、直线度、平行度、长导轨间距测量，两长导轨之间平行度≤1mm/8000mm；两长导轨之间水平度≤1mm/8000mm；长导轨直线度≤1mm/8000mm，长导轨间距2000±1mm。

优选的，所述步骤S6中，通过第一连接部件24在所述腰型孔中沿所述腰型孔的长度方向的移动，调整天线与第一连接部件24的组合质心位置并控制在天线实际质心±0.2mm内。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明为大型重载天线提供了真空罐内展开试验环境，极大减少了展开风险，降低了罐内操作风险，提高了机构展开卸载精度，可全面验证机构在真空罐内的水平展开，建立真空罐内展开状态。满足了新研卫星大型天线在真空罐内展开试验的要求。

2、本发明通过天线吊挂装置上第一滚轮的设计，避免了传统滑轮配重悬挂展开的局限性，减小了传统吊挂绳索带来的摩擦阻力，提高了机构展开精度，保证了有效载荷重复展开的稳定性，满足了大型重载机构地面展开试验的要求。

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为本发明的结构示意图；

图2为主动吊挂装置示意图；

图3为天线吊挂装置示意图；

图4为多点主动吊挂水平展开原理示意图；

图5为控制系统信号示意图；

图6为大型重载天线真空罐内展开试验流程图。

图中示出：

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。

本发明提供了一种天线水平展开试验装置，包括框架结构1、长导轨2、短导轨3、滑车4、主动吊挂装置5以及天线吊挂装置6；在一个优选例中，所述长导轨2横截面形状为圆形，所述短导轨3横截面形状为矩形。所述天线水平展开试验装置还包括控制系统，所述控制系统与所述主动吊挂装置5电连接。在一个优选例中，所述滑车4为重载滑车，重载特指滑车本体可承载大质量天线重量，并满足其滑动使用要求，如滑车可承受200-500公斤重量。所述天线吊挂装置6为轻质天线吊挂装置，轻质特指：质量轻，结构形式简便，使用强度满足吊挂要求的天线吊挂装置，如轻质天线吊挂装置的质量为8-15公斤重量。

如图1所示，所述长导轨2安装在所述框架结构1上，且沿所述框架结构1的长度方向布置，所述短导轨3通过滑车4安装在所述长导轨2上，且所述短导轨3能够沿所述长导轨2的长度方向滑动；

天线吊挂装置6上具有第一安装位，所述第一安装位为天线安装位；

所述主动吊挂装置5吊挂在所述短导轨3上，所述天线吊挂装置6挂吊在所述主动吊挂装置5上。

所述长导轨2的数量为多条、所述短导轨3的数量为多条；所述短导轨3与所述长导轨2垂直布置；所述天线吊挂装置6的数量、滑车4的数量以及所述主动吊挂装置5的数量一一对应。

如图2所示，所述主动吊挂装置5包括吊挂装置主体7、高强度弹簧8、拉力传感器9、第一钢丝绳31；在一个优选例中，主动吊挂装置5还包括调节组件19，所述调节组件19为花篮螺丝结构。

拉力传感器9与调节组件19安装在所述高强度弹簧8与吊挂装置主体7之间，所述高强度弹簧8的底端与所述第一钢丝绳31连接，所述第一钢丝绳31套装在所述天线吊挂装置6上。所述调节组件19可对弹簧8的高度进行手动微调。

吊挂装置主体7包括伺服电机10、减速器11、传动齿轮12、卷筒13、编码器14、制动器15、排绳压辊16、导向杆17、传感器连接件18、壳体20以及第二钢丝绳21；

所述伺服电机10、减速器11、传动齿轮12、卷筒13、编码器14、制动器15、排绳压辊16均安装在所述壳体20中；在一个优选例中，所述吊挂装置主体7还包括支撑架15,所述伺服电机10、减速器11、编码器14以及制动器15通过支撑架15安装在所述壳体20中。

所述导向杆17设置在所述壳体20底部；

所述卷筒13的上设置有第一齿部，所述第一齿部与所述传动齿轮12啮合，所述第二钢丝绳21缠绕在所述卷筒13上，所述伺服电机10能够通过控制所述传动齿轮12，驱动所述卷筒13旋转，从而实现第二钢丝绳21的伸长与缩短；在一个优选例中，所述传动齿轮12为锥齿轮。所述拉力传感器9的一端通过所述传感器连接件18与所述第二钢丝绳21连接；所述拉力传感器的另一端与所述高强度弹簧连接。在主动吊挂装置5还包括调节组件19的优选例中，所述拉力传感器的另一端通过所述调节组件19与所述高强度弹簧连接。在一个优选例中，所述吊挂装置主体7还有限位功能，所述限位功能用于限制第二钢丝绳21的伸长与缩短的极限，所述限位功能可由伺服电机10以及编码器14中的软件实现。

所述框架结构1包括三角固定架22以及主体框架23，所述三角固定架22安装在主体框架23的两端，所述长导轨2沿所述主体框架23的长度方向布置，所述短导轨3沿所述主体框架23的宽度方向布置。在一个优选例中，所述框架结构1刚度与稳定性满足集中力、分布力载荷的要求，而且具有良好的稳定性。

如图3所示，所述天线吊挂装置6包括第一连接部件24、第一滚轮组件25、吊具主体26；所述第一连接部件24设置在所述吊具主体26所具有的腰型孔上，所述腰型孔的长度方向与所述吊具主体26的长度方向一致。所述第一滚轮组件25的中心轴与所述吊具主体26紧固连接，第一钢丝绳31套装在所述第一滚轮组件25上，且所述第一滚轮组件25能够沿自身中心轴转动，所述第一连接部件24用于与天线连接，且所述第一连接部件24能够在所述腰型孔中沿所述腰型孔的长度方向移动，以调节天线与天线吊挂装置6组合件的质心。在一个优选例中，所述天线吊挂装置主要由加强框整体槽钢与加强筋焊接组合加工而成，所述第一滚轮组件25位于中心吊挂处，所述第一滚轮组件25包括钢丝绳卡盘以及深沟球轴承，钢丝绳卡盘在第一钢丝绳31的作用下通过深沟球轴承相对吊具主体26转动，所述第一滚轮组件25实现天线展开过程中，减少吊具主体26与第一钢丝绳31之间摩擦力的作用，有利于天线展开过程的实现。在一个优选例中，所述第一连接部件24为螺钉螺母结构。

在一个优选例中，所述长导轨2的数量为2条、所述短导轨3的数量为4条；所述主动吊挂装置5的数量为8个，所述天线吊挂装置6为8个；

所述2条长导轨2平行布置，所述4条短导轨3均与所述长导轨2垂直，且短导轨3的两端均通过滑车4安装在所述长导轨2上；所述短导轨3的两端均连接有主动吊挂装置5，所述主动吊挂装置5通过天线吊挂装置6与所述天线连接。如图4所示，所述天线包括左侧天线主体27(-X方向)与右侧天线主体28(+X方向)，所述左侧天线主体27与右侧天线主体28均包括第一天线板29与第二天线板30，所述第一天线板29与第二天线板30之间转动连接。位于同一根短导轨3两端的天线吊挂装置6分别与同一块天线板的两端连接。

本发明还提供了一种天线水平展开试验方法，采用所述的天线水平展开试验装置，还包括以下步骤：

S1：将三角固定架22与主体框架23进行对接安装并移至工位；

S2：将长导轨2安装至悬挂框架上，调节长导轨的直线度、水平度、平行度、导轨间距；在一个优选例中，所述圆形长导轨采用激光跟踪仪进行水平度、直线度、平行度、长导轨间距测量，两长导轨之间平行度≤1mm/8000mm；两长导轨之间水平度≤1mm/8000mm；长导轨直线度≤1mm/8000mm，长导轨间距2000±1mm。

S3：将短导轨3通过滑车4安装至所述长导轨2上；并调整短导轨3水平度；

S4：进行模拟配重试验，定义第一钢丝绳31上套装在所述天线吊挂装置6上的部分为第一吊点；单第一吊点进行100kg、200kg以及300kg的负载试验；吊挂在同一根短导轨3上的两个第一吊点进行400kg联调；吊挂在相邻两根短导轨3上的4个第一吊点进行800kg联调，并记录主动吊挂装置5吊挂力及位移监测数据。优选的，吊挂在相邻两根短导轨3上的4个第一吊点为用于吊挂同侧天线主体。

在一个优选例中，所述步骤S4包括：选取4组配重块分别施加在用于吊挂同侧天线主体，且吊挂在相邻两根短导轨3上的4个第一吊点位置，调试单第一吊点的位移及吊挂力，观察运动过程中的最小位移量及吊挂力波动量。然后更换配重块，将配重块施加于吊挂在同一根短导轨3上的两个第一吊点上，测试其吊挂运行同步性。最后再次更换配重块，将配重块施加于用于吊挂同侧天线主体，且吊挂在相邻两根短导轨3上的4个第一吊点上，测试其吊挂运行同步性。主动吊挂系统联调是影响展开过程重复性的重要因素，需对整个吊挂系统的展开过程中的吊挂力监测、位移监测、多点吊挂同步性进行分析与测试。采用配重块模拟天线质量，将配重块悬挂至主动吊挂装置下方，通过主动吊挂装置5控制单点竖直位移以及多点联动竖直位移，同时控制滑车4移动，观察导轨运行状态和主动吊挂装置5同步性，最终要求同步精度优于0.1mm，多点吊挂力的合理控制±2％，重力卸载精度优于98％。

S5：将卫星吊装至真空罐内停放，进行姿态调整；所述姿态调整按照罐内要求进行调整，要求满足设计指标要求。在一个优选例中，所述姿态调整为调整卫星姿态水平角和俯仰角，优选的水平角和俯仰角均为90°±10秒。

S6:将天线水平展开试验装置吊装至真空罐内，且利用天线吊挂装置6与天线对接安装，然后对天线与第一连接部件24的组合进行质心调整及重力卸载；

质心调整为：通过第一连接部件24在所述腰型孔中沿所述腰型孔的长度方向的移动，以调节天线与天线吊挂装置6组合的质心；所述重力卸载是利用伺服电机10控制所述第二钢丝绳21的伸长与缩短，通过所述第一钢丝绳31给所述天线吊挂装置6与天线的组合供向上作用力或带动所述天线吊挂装置6与天线的组合向上运动的过程。优选的，所述天线质心位置调整及重力卸载的依据是设计文件提供的产品实际质量加上展开工装随动质量。

以某天线为例，首先第一天线板29与第二天线板30呈折叠状态，此时所述第一天线板29与第二天线板30之间呈第一角度，所述第一角度为锐角。在每块天线板的两侧均安装上天线吊挂装置6，且每块天线板的两侧均设置有第二吊点，两第二吊点连线过天线板质心位置，第一吊点与第二吊点的位置相匹配，利用拉力传感器9对每块天线板卸载质量实时监测调整。优选的，通过第一连接部件24在所述腰型孔中沿所述腰型孔的长度方向的移动，调整天线与第一连接部件24的组合质心位置并控制在天线实际质心±0.2mm内。

S7：建立天线真空罐内水平展开状态。优选的，所述天线进行展开前，需进行状态确认，对罐内水平悬挂展开工装、机构电缆连接、多余物、星体有无钩挂、厂房气源及供气压力等各项指标进行逐一确认。进一步的，所述天线进行真空罐内展开，通过观察控制系统位移精度和吊挂精度、展开过程有无钩挂、展开是否稳定，展开最终到位角度，可评价天线展开过程满足设计指标要求。

所述步骤S7包括：最终结合实际产品进行天线罐内水平展开试验，通过观察展开过程天线运行状态、吊挂位移量及吊挂力波动，判断此大型重载真空罐内水平展开试验法的可行性和实际应用效果。当操纵人员控制所述滑车4在长导轨2上沿所述长导轨2长度方向移动时，所述第一天线板29与第二天线板30相对展开，所述第一角度逐渐增大，直至第一天线板29与第二天线板30平行，此时如图4所示，天线板29水平放置。天线水平展开过程中，第一天线板29与第二天线板30相对转动，所述天线板的运动即存在水平分量又存在竖直分量，展开的最终状态为所有天线板均与水平面平行。

在一个优选例中，如图6所示，所述右侧天线主体28(+X方向)与左侧天线主体27(-X方向)的展开过程可依次进行，即先对右侧天线主体28(+X方向)进行展开，包括展开前状态确认、主动吊挂与滑车控制+X方向天线展开以及展开后天线支撑；再对左侧天线主体27(-X方向)进行展开，包括更换吊挂至-X翼天线板装调、展开前状态确认、主动吊挂与滑车控制-X方向天线展开、展开后天线支撑。两侧天线主体展开完成后，拆除悬挂装置，天线展开状态建立完毕。本发明整套试验装置主要采用多点主动悬挂法进行天线真空罐内展开试验。

由于新研卫星中活动部件-载荷天线-阵面尺寸显著增大，天线形面精度显著提高，并且重量增大。因此在真空罐内展开时，为减小机构展开过程摩擦阻力，提高展开过程卸载精度，降低操作风险，本发明采用多点主动吊挂原理来实现载荷天线真空罐内水平展开，为大型载荷天线提供多点悬挂展开卸载。除此以外，本发明还采用平衡式竖直重力补偿法来补偿载荷天线的实际质量，并对展开过程中卸载力实时监测，提高真空罐内展开试验时的卸载精度。即本发明采用多点主动吊挂原理和平衡式竖直重力补偿原理，来实现天线真空罐内水平展开，建立真空罐内展开状态。

所述平衡式竖直重力补偿原理是通过刚柔耦合吊挂设计，将位于同一根短导轨3两端的天线吊挂装置6分别与天线板的两端连接，即天线板两端连接天线吊挂装置6，此设计不仅实现吊挂功能，也可增强天线板吊挂刚性。同时竖直方向的主动吊挂装置5内设置有高精度拉力传感器和高刚度拉簧，其卸载精度优于1％，可实现在天线展开过程中竖直方向位移和吊挂力的同步控制监测。还可以在水平展开试验中，实现对天线的实际重力补偿，以及对天线的实际质心位置的调整控制，更好验证产品地面展开及锁定性能。在一个优选例中，多第一吊点吊挂力的波动量优于3％。

所述多点主动吊挂原理包括：通过伺服电机10控制所述传动齿轮12，驱动所述卷筒13旋转，实现第二钢丝绳21的伸长与缩短，以达到对天线进行重力卸载的目的，并通过吊挂装置主体7中所具有的各种传感器实时吊挂力波动的监测；所述多点主动吊挂原理还包括：利用横向长导轨2上滑车沿长导轨2长度方向的直线运动，可实现天线水平方向的展开运动。在一个优选例中，单第一吊点吊挂实际负载天线实际质量300kg，最大负载可达500kg。用于吊挂同侧天线主体，且吊挂在相邻两根短导轨3上的4个第一吊点之间位移同步性优于0.1mm。

本发明通过顶部悬挂框架、长短导轨、滑车、主动吊挂装置等建立天线真空罐内展开时的卸载环境，采用天线顶部四点联动式主动吊挂实现天线展开过程中的重力卸载及位移控制，满足天线展开时的二维运动要求。

为精确建立天线展开状态，采用多点主动吊挂原理来实现天线罐内水平展开，建立真空罐内展开状态，采用平衡式竖直重力补偿法来补偿载荷天线的实际质量，提高罐内展开试验时的卸载精度。所述天线水平展开试验方法先通过单点模拟配重法及多点联动调试法对水平展开装置进行模拟运行测试，最终与产品结合，通过测试天线展开的过程稳定性、吊挂力波动、吊挂同步性来验证大型重载天线真空罐内水平展开测试法的可行性与应用效果。本发明适用于各类天线在真空罐内展开，优选的，适用于大型载荷天线等空间展开机构的展开实验。本发明避免了传统滑轮配重悬挂展开的局限性和传统吊挂带来的展开摩擦阻力，提高了机构展开精度，保证了有效载荷重复展开的稳定性，满足了大型重载机构地面展开试验的要求。本发明利用多点主动吊挂原理、平衡式竖直重力补偿原理，实现了大型重载天线真空罐内展开试验过程中的高卸载精度、低摩擦阻力的试验要求，打破了传统的展开方式，避免了传统滑轮配重展开的局限性、风险性和传统吊挂带来的展开摩擦阻力，提高了机构展开精度，保证了有效载荷重复展开的稳定性，提高了工作效率，满足了型号任务要求。

如图5所示，图5为控制系统信号示意图，图中“#1伺服、#2伺服、#3伺服、#4伺服”分别表示图4中四个主动吊挂装置5中的伺服电机10信号；图中“拉力传感器”表示图4中四个主动吊挂装置5中的拉力传感器9信号；图中“限位传感器”表示图4中四个主动吊挂装置5中的限位功能信号。图5表示上述信号均通过控制系统进行控制与收集。在一个优选例中，所述控制系统还包括控制器、采集模块、PLC、HUB、电脑以及HMI。伺服电机与控制器信号连接，拉力传感器与限位传感器与采集模块信号连接，控制器与采集模块的信号通过PLC处理后传递给HUB，以到达电脑与HMI。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

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 (10)

1.一种天线水平展开试验装置，其特征在于，包括框架结构(1)、长导轨(2)、短导轨(3)、滑车(4)、主动吊挂装置(5)以及天线吊挂装置(6)；

所述长导轨(2)安装在所述框架结构(1)上，且沿所述框架结构(1)的长度方向布置，所述短导轨(3)通过滑车(4)安装在所述长导轨(2)上，且所述短导轨(3)能够沿所述长导轨(2)的长度方向滑动；

天线吊挂装置(6)上具有第一安装位，所述第一安装位为天线安装位；

所述主动吊挂装置(5)吊挂在所述短导轨(3)上，所述天线吊挂装置(6)挂吊在所述主动吊挂装置(5)上。

2.根据权利要求1所述的天线水平展开试验装置，其特征在于，所述长导轨(2)的数量为多条、所述短导轨(3)的数量为多条；所述短导轨(3)与所述长导轨(2)垂直布置；所述天线吊挂装置(6)的数量、滑车(4)的数量以及所述主动吊挂装置(5)的数量一一对应。

3.根据权利要求1所述的天线水平展开试验装置，其特征在于，所述主动吊挂装置(5)包括吊挂装置主体(7)、高强度弹簧(8)、拉力传感器(9)、第一钢丝绳(31)；

拉力传感器(9)安装在所述高强度弹簧(8)与吊挂装置主体(7)之间，所述高强度弹簧(8)的底端与所述第一钢丝绳(31)连接，所述第一钢丝绳(31)套装在所述天线吊挂装置(6)上。

4.根据权利要求3所述的天线水平展开试验装置，其特征在于，吊挂装置主体(7)包括伺服电机(10)、减速器(11)、传动齿轮(12)、卷筒(13)、编码器(14)、制动器(15)、排绳压辊(16)、导向杆(17)、传感器连接件(18)、壳体(20)以及第二钢丝绳(21)；

所述伺服电机(10)、减速器(11)、传动齿轮(12)、卷筒(13)、编码器(14)、制动器(15)、排绳压辊(16)均安装在所述壳体(20)中；所述导向杆(17)设置在所述壳体(20)底部；

所述卷筒(13)的上设置有第一齿部，所述第一齿部与所述传动齿轮(12)啮合，所述第二钢丝绳(21)缠绕在所述卷筒(13)上，所述伺服电机(10)能够通过控制所述传动齿轮(12)，驱动所述卷筒(13)旋转，从而实现第二钢丝绳(21)的伸长与缩短；

所述拉力传感器(9)的一端通过所述传感器连接件(18)与所述第二钢丝绳(21)连接；所述拉力传感器(9)的另一端与所述高强度弹簧连接。

5.根据权利要求1所述的天线水平展开试验装置，其特征在于，所述框架结构(1)包括三角固定架(22)以及主体框架(23)，所述三角固定架(22)安装在主体框架(23)的两端，所述长导轨(2)沿所述主体框架(23)的长度方向布置，所述短导轨(3)沿所述主体框架(23)的宽度方向布置。

6.根据权利要求1所述的天线水平展开试验装置，其特征在于，所述天线吊挂装置(6)包括第一连接部件(24)、第一滚轮组件(25)、吊具主体(26)；

所述第一连接部件(24)设置在所述吊具主体(26)所具有的腰型孔上，所述腰型孔的长度方向与所述吊具主体(26)的长度方向一致，所述第一滚轮组件(25)的中心轴与所述吊具主体(26)紧固连接，第一钢丝绳(31)套装在所述第一滚轮组件(25)上，且所述第一滚轮组件(25)能够沿自身中心轴转动，所述第一连接部件(24)用于与天线连接。

7.根据权利要求1所述的天线水平展开试验装置，其特征在于，所述长导轨(2)的数量为2条、所述短导轨(3)的数量为4条；所述主动吊挂装置(5)的数量为8个，所述天线吊挂装置(6)为8个；

所述2条长导轨(2)平行布置，所述4条短导轨(3)均与所述长导轨(2)垂直，且短导轨(3)的两端均通过滑车(4)安装在所述长导轨(2)上；

所述短导轨(3)的两端均连接有主动吊挂装置(5)，所述主动吊挂装置(5)通过天线吊挂装置(6)与所述天线连接。

8.一种天线水平展开试验方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述的天线水平展开试验装置，还包括以下步骤：

S1：将三角固定架(22)与主体框架(23)进行对接安装并移至工位；

S2：将长导轨(2)安装至悬挂框架上，调节长导轨的直线度、水平度、平行度、导轨间距；

S3：将短导轨(3)通过滑车(4)安装至所述长导轨(2)上；并调整短导轨(3)水平度；

S4：进行模拟配重试验，定义第一钢丝绳(31)上套装在所述天线吊挂装置(6)上的部分为第一吊点；单第一吊点进行100kg、200kg以及300kg的负载试验；吊挂在同一根短导轨(3)上的两个第一吊点进行400kg联调；吊挂在相邻两根短导轨(3)上的4个第一吊点进行800kg联调，并记录主动吊挂装置(5)吊挂力及位移监测数据；

S5：将卫星吊装至真空罐内停放，进行姿态调整；

S6:将天线水平展开试验装置吊装至真空罐内，且利用天线吊挂装置(6)与天线对接安装，然后对天线与第一连接部件24的组合进行质心调整及重力卸载；

质心调整为：通过第一连接部件24在所述腰型孔中沿所述腰型孔的长度方向的移动，以调节天线与天线吊挂装置6组合的质心；

所述重力卸载是利用伺服电机(10)驱动所述第二钢丝绳(21)的伸长与缩短，通过所述第一钢丝绳(31)给所述天线吊挂装置(6)与天线的组合供向上作用力或带动所述天线吊挂装置(6)与天线的组合向上运动的过程。天线吊挂装置S7：建立天线真空罐内水平展开状态。

9.根据权利要求8所述的天线水平展开试验方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述长导轨采用激光跟踪仪进行水平度、直线度、平行度、长导轨间距测量，两长导轨之间平行度≤1mm/8000mm；两长导轨之间水平度≤1mm/8000mm；长导轨直线度≤1mm/8000mm，长导轨间距2000±1mm。

10.根据权利要求8所述的天线水平展开试验方法，其特征在于，所述步骤S6中，通过第一连接部件24在所述腰型孔中沿所述腰型孔的长度方向的移动，调整天线与第一连接部件24的组合质心位置并控制在天线实际质心±0.2mm内。

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