CN208429249U - 一种用于星敏感器的固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于星敏感器的固定装置，该固定装置具有：顶板和底板，所述顶板和底板相互平行布置；以及第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板相互平行布置并且与顶板和底板垂直地布置在顶板与底板之间，其中在第一隔板上布置有用于安装星敏感器的支架，并且第一隔板通过一个或多个销钉与顶板和底板连接，其中所述销钉以过盈配合的方式安放在顶板、底板和第一隔板的销孔中。通过根据本实用新型的固定装置，可从卫星主结构传递路径上解决星敏感器安装基体变形的问题，具有高可靠性、实施简单、成本低廉的特点。

Description

一种用于星敏感器的固定装置

技术领域

本实用新型总体上涉及航天应用领域，具体而言涉及一种用于星敏感器的固定装置。

背景技术

星敏感器是卫星上常用的一种高精度空间姿态测量装置，一般可达到角秒(”，角度单位，1度＝60角分(’)＝3600角秒(”))、甚至更高的姿态精度。星敏感器一般通过支架安装在卫星主结构上，并在卫星轻载状态下，通过光学测量装置测得星敏感器相对卫星光学基准的安装精度矩阵，该矩阵是星敏感器在卫星在轨状态下的最终状态。但是由于在入轨阶段，卫星的主结构会受到大量级振动环境的影响，因此星敏感器的安装精度会发生一定变化，从而导致星敏感器在轨状态下的最终安装精度与地面测试时的结果存在一定的偏差。因此提高星敏感器在经受大量级力学环境后的安装精度的稳定性尤为重要。

在现有技术中，为了提高星敏感器的安装精度稳定性，通常在星敏支架与安装基体之间配打销钉，利用销钉与销孔的配合，提高星敏感器安装位置的局部刚度，保证星敏相对卫星主结构的安装精度稳定性。

然而，现有方法主要存在以下缺点是，在星敏支架与安装基体间配打销钉，可有效提高星敏感器安装位置的局部刚度，防止星敏感器在经历大量级力学环境后相对卫星主结构发生微小位移或偏转，但该方法仅对星敏感器安装位置的局部区域进行了加强，而未从整个卫星角度进行加强，因此若安装基体在经历大量级力学环境后发生较大变形，则安装在其上的星敏感器相对卫星主基准的安装精度必然会发生较大变化，最终安装精度的稳定性必然很低难以保证。

实用新型内容

从现有技术出发，本实用新型的任务是提供一种用于星敏感器的固定装置，通过该固定装置，可从卫星主结构传递路径上解决星敏感器安装基体变形的问题，具有高可靠性、实施简单、成本低廉的特点。

根据本实用新型，前述任务通过一种用于星敏感器的固定装置来解决，该固定装置具有：

顶板和底板，所述顶板和底板相互平行布置；以及

第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板相互平行布置并且与顶板和底板垂直地布置在顶板与底板之间，其中在第一隔板上布置有用于安装星敏感器的支架，并且第一隔板通过一个或多个销钉与顶板和底板连接，其中所述销钉以过盈配合的方式安放在顶板、底板和第一隔板的销孔中。

在本实用新型中，术语“过盈配合”是指孔的直径与轴体(或销)的直径之差为负，从而实现稳定连接。

在本实用新型的一个优选方案中规定，第二隔板通过一个或多个销钉与顶板和底板连接，其中所述销钉以过盈配合的方式安放在顶板、底板和第二隔板的销孔中。通过该优选方案，可以进一步提高星敏感器相对于主结构的稳定性。

在本实用新型的另一优选方案中规定，第一隔板和第二隔板分别通过一个销钉与顶板连接，并且分别通过两个销钉与底板连接。通过该优选方案，可以以尽可能少的销钉连接保证星敏感器相对于主结构的稳定性，这是因为在轨时，底板朝向地球，因此可能经历更大的作用力。在本实用新型中，采用通用卫星坐标系，即+z指向地心，+x为卫星运行方向，而+y为垂直于轨道面方向。在本实用新型中，顶板为+z方向，第一隔板为+y方向。

在本实用新型的一个扩展方案中规定，在顶板、底板、第一隔板和/或第二隔板中预埋有具有销孔的金属埋件，并且在顶板、底板、第一隔板和/或第二隔板中预埋有具有与金属埋件的孔配合的金属块。通过该扩展方案，可以进一步增加各板材之间的连接，从而更好地防止各板材之间的相对移动。

在本实用新型的一个优选方案中规定，所述销孔为圆锥形并且所述销钉为圆锥销。通过该优选方案，可以简单地在销钉的整个长度上产生可靠的配合，从而可靠地防止各板材之间尤其是垂直于销钉长度的方向的相对移动。

在本实用新型的一个优选方案中规定，所述金属埋件的销孔的直径为4mm。例如，金属埋件的直径为4mm，其中所述金属埋件预留有3mm圆孔，使得在对隔板、底板、和/或顶板配打销钉以后，最终的销孔直径达4mm。通过该优选方案，可以较好地实现过盈配合。

在本实用新型的另一扩展方案中规定，在安装有销钉的销孔上布置有用于封闭销孔的封闭件。通过该扩展方案，可防止销钉从销孔中掉落。

在本实用新型的又一扩展方案中规定，所述封闭件由橡胶制成。

此外，前述目的还可以通过一种用于固定星敏感器的方法来解决，该方法包括下列步骤：

安装顶板和底板，使得所述顶板和底板相互平行布置；

安装第一隔板和第二隔板，使得所述第一隔板和第二隔板相互平行布置并且与顶板和底板垂直地布置在顶板与底板之间；

用一个或多个销钉将第一隔板与顶板和底板连接，其中所述销钉以过盈配合的方式安放在顶板、底板和第一隔板的销孔中；

在第一隔板上安装用于安装星敏感器的支架；以及

在所述支架上安装星敏感器。

本实用新型的有益效果至少在于提出了一种保证星敏感器安装精度稳定性的固定装置，通过该固定装置，从卫星主结构传递路径上解决了星敏感器安装基体变形的问题，具有高可靠性、实施简单、成本低廉的特点。经地面试验验证，星敏感器经历大量级力学环境试验后安装精度偏差优于1＇。

附图说明

下面结合附图参考具体实施例来进一步阐述本实用新型。

图1示出了根据本实用新型的用于星敏感器的固定装置的四个板材的示意图；以及

图2示出了根据本实用新型的用于星敏感器的固定装置的示意图。

具体实施方式

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本实用新型中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。

本实用新型设计利用销钉定位的方式，限制星敏感器的安装基体的自由度，从主结构传递路径上有效地限制了星敏感器相对于主结构的变形。进而保证星敏感器安装精度的稳定性。

下面根据具体实施例进一步阐述本实用新型。

图1示出了根据本实用新型的用于星敏感器的固定装置100的四个板材的示意图。

如图1所示，固定装置100具有顶板101和底板102、以及第一隔板103和第二隔板104。顶板101和底板102相互平行布置，第一隔板103和第二隔板104相互平行布置，并且第一隔板103和第二隔板104与顶板101和底板102垂直地布置在顶板101与底板102之间。固定装置100与碳纤维框架105一起构成星体主体结构。碳纤维框架105布置在第一隔板103与第二隔板104之间以用于加固由四个板材构成的框架结构并容纳相应设备。

图2示出了根据本实用新型的用于星敏感器的固定装置100的示意图。

如图2所示，顶板101、底板102和第一及第二隔板103、104例如均为铝蜂窝板。星敏感器108通过支架107安装在第一隔板103上。在顶板101、底板102和/或第一及第二隔板103、104加工时，可以在其与顶板101或底板102接触的位置处预埋含有例如φ3mm圆孔的铝合金埋件；同时，第一隔板103和第二隔板104的生产加工时，可以在其与顶板或底板接触的位置预埋铝合金块，由此通过铝合金块与铝合金埋件的圆孔之间的配合连接来加强各板材之间的连接，从而更好地防止相对移动。在完成装配及精度调整后，在底板101与第一隔板103和可选的第二隔板104之间的接触位置处分别配打两个圆锥形的销孔，同时在顶板101与第一隔板103以及可选的第二隔板104之间的接触位置处分别配打一个圆锥形销孔(参见附图标记106)，在这些销孔内安装与其相配合的销钉106、在本实施例中为圆锥销106。为防止销钉106掉出，在销钉106安装后用硅橡胶将销钉孔封闭。通过销钉与销孔之间的过盈配合，可以限制星体主结构的自由度，保证主结构精度在经历大量级振动后仍然稳定性良好，从而最终保证安装在其上的星敏感器相对卫星主基准安装精度稳定性好。

本实用新型的有益效果至少在于提出了一种保证星敏感器安装精度稳定性的固定装置，通过该固定装置，从卫星主结构传递路径上解决了星敏感器安装基体变形的问题，具有高可靠性、实施简单、成本低廉的特点。经地面试验验证，星敏感器经历大量级力学环境试验后安装精度偏差优于1＇。

虽然本实用新型的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本实用新型的范围。所附权利要求书旨在限定本实用新型的范围，并藉此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。

Claims (8)

1.一种用于星敏感器的固定装置，具有：

顶板和底板，所述顶板和底板相互平行布置；以及

第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板相互平行布置并且与顶板和底板垂直地布置在顶板与底板之间，其中在第一隔板上布置有用于安装星敏感器的支架，并且第一隔板通过一个或多个销钉与顶板和底板连接，其中所述销钉以过盈配合的方式安放在顶板、底板和第一隔板的销孔中。

2.根据权利要求1所述的固定装置，其中第二隔板通过一个或多个销钉与顶板和底板连接，其中所述销钉以过盈配合的方式安放在顶板、底板和第二隔板的销孔中。

3.根据权利要求2所述的固定装置，其中第一隔板和第二隔板分别通过一个销钉与顶板连接，并且分别通过两个销钉与底板连接。

4.根据权利要求2所述的固定装置，其中在顶板、底板、第一隔板和/或第二隔板中预埋有具有孔的金属埋件，并且在顶板、底板、第一隔板和/或第二隔板中预埋有具有与金属埋件的孔配合的金属块。

5.根据权利要求1至4之一所述的固定装置，其中所述销孔为圆锥形并且所述销钉为圆锥销。

6.根据权利要求4所述的固定装置，其中所述金属埋件的销孔的直径为4mm。

7.根据权利要求1至3之一所述的固定装置，其中在安装有销钉的销孔上布置有用于封闭销孔的封闭件。

8.根据权利要求7所述的固定装置，其中所述封闭件由橡胶制成。