FR2502404A1 - Articulated mounting for satellite sub-assembly - uses output from inertial detector to control step or torque motor to move support arm for stabilisation - Google Patents

Articulated mounting for satellite sub-assembly - uses output from inertial detector to control step or torque motor to move support arm for stabilisation Download PDF

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Abstract

A sub-assembly (10e) is moved through small angles by a step or torque motor (29) located between the bracket support on a platform (12e) on a satellite. The motor rotates an arm (16e) about an axis (18e). The arm is coupled to the sub-assembly by pivot points (30). The motor is driven from an electronic control unit which receives inputs from an inertial detector system or where the sub-assembly is an antenna then the radio frequency signal is used. Motor assemblies in the other planes allow the sub-assembly to be positioned with two or three degrees of freedom. A passive damping element attenuates the vibration of the sub-assembly and provides a return force to return the sub-assembly to a natural balance condition.

Description

Dispositif de montage articulé, notamment d'un sousensemble de satellite artificiel
La présente invention concerne les dispositifs de montage articulé d'un sous-ensemble, permettant de faire tourner le sous-ensemble de petits angles, tyninment ne dépassant par 100 elle trouve une aDplication particuliè- rement importante dans le domaine des satellites où il est fréquemment nécessaire d'orienter des sous-ensembles pour corriger leur position ou assurer une absorption d'énergie.
Articulated mounting device, in particular a subassembly of artificial satellite
The present invention relates to the hinged mounting devices of a subassembly for rotating the subset of small angles, which is not more than 100 times more particularly useful in the satellite field where it is frequently used. necessary to orient subsets to correct their position or to ensure energy absorption.

Parmi les fonctions qui exigent de telles rotations, on peut notamment citer les suivantes
- sur un satellite à commande d'attitude, du type stabilisé suivant trois axes ou à rotation relative permanente (type couramment dénommé "Dual Spin"), la réorientation indépendante d'un réflecteur d'antenne pour maintenir l'orientation d'un faisceau de micro-ondes fourni par l'antenne vers une cible, quels que soient les mouvements du support du réflecteur et du cornet solidaire du corps principal du satellite dans un petit domaine angulaire,ou même la réorientation globale d'une antenne, comportant le réflecteur primaire et éventuellement un réflecteur secondaire et un cornet
- dans le cas d'un satellite dont le corps est en rotation permanente, dit "spinné", ou d'un satellite du genre précédent, la mise en mouvement sinusoidal d'un pendule de fréquence accordé sur un mouvement cyclique de la structure pour dissiper l'énergie associée à ce mouvement cyclique, tel que la nutation dans le cas d'un satellite spinné ou pourvu d'un moment cinétique interne, la vibration dans le cas de structures souples.
Among the functions that require such rotations include the following
on an attitude-controlled satellite, of the type stabilized along three axes or with permanent relative rotation (a type commonly called "Dual Spin"), the independent reorientation of an antenna reflector to maintain the orientation of a beam microwave provided by the antenna to a target, regardless of the movements of the reflector support and the integral horn of the main body of the satellite in a small angular range, or even the overall reorientation of an antenna, including the reflector primary and possibly a secondary reflector and a horn
- in the case of a satellite whose body is in permanent rotation, said "spinned", or of a satellite of the preceding kind, the setting in sinusoidal movement of a clock of frequency tuned on a cyclic movement of the structure for to dissipate the energy associated with this cyclic motion, such as nutation in the case of a spinned satellite or provided with an internal kinetic moment, the vibration in the case of flexible structures.

On connait déjà de tels dispositifs. En particulier, certains ont été utilisés pour orienter les antennes ou réflecteurs d'antenne de satellites de télécommunications et pour absorber l'énergie de nutation ou de vibration d'un satellite. On peut notamment citer les mécanismes à double cardan et les mécanismes à rotule rigide ou élastique destinés aux dispositifs de réorientation d'antenne. On peut également citer les pendules mécaniques à pivot, du type fléau de balance sur couteau, ainsi que les pendules montés sur pivot constitués par des lames souples croisées, pendules destinés aux dispositifs amortisseurs. We already know such devices. In particular, some have been used to orient antennas or antenna reflectors of telecommunications satellites and to absorb the nutation or vibration energy of a satellite. Mention may be made in particular of double-gimbal mechanisms and rigid or elastic ball-and-socket mechanisms for antenna reorientation devices. Mention may also be made of mechanical pendulums with a pivot, of the type of knife balance flail, as well as pendulums mounted on pivots constituted by crossed flexible blades, pendulums intended for damping devices.

Tous ces mécanismes ont une caractéristique commune : les axes d'articulation autour desquels tournent les sous-ensembles sont des axes réels, contenus dans l'enveloppe du mécanisme lui-meme. Il en résulte des contraintes, différentes suivant l'application envisagée, mais toujours gênantes. All these mechanisms have a common characteristic: the articulation axes around which the subsets rotate are real axes, contained in the envelope of the mechanism itself. This results in constraints, different depending on the intended application, but still annoying.

Par exemple, dans le cas de réorientation d'un sous-ensemble de satellite1 cette propriété conduit à donner au dispositif un encombrement important et elle a un effet défavorable sur le dimensionnement des actionneurs de déplacement du sous-ensemble. Dans le cas d'une fonction d'amortissement, on retrouve les problèmes liés à un encombrement élevé et il s'y ajoute la nécessité d'une masse de pendule élevée pour obtenir la résonance recherchée et des contraintes sur l'emplacement géométrique du pendule dans le satellite. For example, in the case of reorientation of a subset of satellite 1 this property leads to give the device a large footprint and has an adverse effect on the dimensioning of the displacement actuators of the subset. In the case of a damping function, we find the problems associated with a large footprint and there is added the need for a high pendulum mass to obtain the desired resonance and constraints on the geometric location of the pendulum in the satellite.

La présente invention vise à fournir un dispositif répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle permet de réaliser un axe de rotation virtuel éloigné du dispositif lui-même. The present invention aims to provide a device that responds better than those previously known to the requirements of the practice, in particular in that it allows for a virtual axis of rotation remote from the device itself.

Dans ce but, un dispositif suivant un premier aspect de l'invention comprend deux moyens de liaison articulés chacun autour d'un axe fixe et d'un axe lié au sous-ensemble, tous les axes étant parallèles, moyens susceptibles de faibles débattements angulaires autour d'une position de repos1 les prolongements des segments reliant chacun un axe fixe et un axe lié définissant l'axe virtuel par leur intersection au repos. For this purpose, a device according to a first aspect of the invention comprises two connecting means each articulated around a fixed axis and an axis connected to the subassembly, all the axes being parallel, means capable of low angular deflections. around a rest position1 the extensions of the segments each connecting a fixed axis and a linked axis defining the virtual axis by their intersection at rest.

Un dispositif de montage articulé d'un sousensemble autour d'au moins un axe virtuel, suivant un second aspect de l'invention, comprend deux moyens de liaison articulés chacun autour d'un axe fixe et d'un axe lié au sous-ensemble, lesdits moyens comportant chacun plusieurs éléments successifs susceptibles de prendre un faible débattement angulaire relatif autour d'axes intermédiaires, tous les axes étant parallèles. An articulated mounting device of a subassembly around at least one virtual axis, according to a second aspect of the invention, comprises two connecting means each articulated around a fixed axis and an axis connected to the subassembly. said means each having a plurality of successive elements capable of taking a small relative angular displacement about intermediate axes, all the axes being parallel.

Les moyens de liaison articulés peuvent tourner autour d'axes de nature très diverse. En particulier, ces axes d'articulation réelle peuvent être matérialisés par des pivots souples, des pivots à lames croisées déformables,des paliers à graisse ou lisses. Les moyens de liaison peuvent également être réalisés par des systèmes utilisant la flexion de câbles tendus entre un support fixe et un plateau appartenant au sous-ensemble. En donnant aux câbles une légère élasticité longitudinale, on peut maintenir la tension des cables pour toutes les positions du sous-ensemble dans le domaine angulaire nominal de fonctionnement. The articulated connection means can rotate around axes of very diverse nature. In particular, these axes of actual articulation can be materialized by flexible pivots, deformable cross-blade pivots, grease bearings or smooth. The connecting means can also be realized by systems using the bending of cables stretched between a fixed support and a plate belonging to the subassembly. By giving the cables a slight longitudinal elasticity, it is possible to maintain the tension of the cables for all the positions of the subassembly in the nominal angular operating range.

Le dispositif sera fréquemment "actif" : il comprendra alors un générateur de couple ou de force agissant soit autour de l'axe ou des axes virtuels, soit autour d'au moins un des axes réels pour assurer l'orientation désirée. Des moyens de mesure d'orientation angulaire relative autour d'au moins un axe réel ou virtuel (ou même du centre virtuel de rotation si le sous-ensemble est lié à son support par l'intermédiaire de deux dispositifs autorisant des débattements angulaires en croix) seront alors généralement prévus. The device will frequently be "active": it will then include a torque or force generator acting either around the axis or virtual axes, or around at least one of the real axes to provide the desired orientation. Means for measuring relative angular orientation around at least one real or virtual axis (or even the virtual center of rotation if the subassembly is linked to its support via two devices allowing cross angular deflections) ) will then generally be provided.

Cette mesure d'orientation angulaire peut être remplacée par une mesure d'accélération linéaire ou angulaire absolue et/ou de vitesse ou d'écart angulaire absolu. On peut notamment, dans le cas de satellites, utiliser des accéléromètres ou gyromètres intégrateurs et/ou des moyens de mesure d'orientation par rapport à une référence externe au satellite, telle qu'une source à fréquence radioélectrique, l'horizon terrestre, l'émission lumineuse d'un astre. This angular orientation measurement can be replaced by an absolute linear or angular acceleration measurement and / or absolute speed or angular deviation. In the case of satellites, it is possible, in particular, to use integrating accelerometers or gyrometers and / or means for measuring orientation with respect to a reference external to the satellite, such as a radio frequency source, the terrestrial horizon, the light emission of a star.

Quelle que soit la mesure effectuée, elle se traduira généralement par un signal électrique, sous forme analogique ou numérique, qui sera ensuite traité dans une électronique commandant les actionneurs pour remplir une fonction déterminée, telle que dissipation d'énergie de mouvement ou orientation précise du sousensemble dans une direction désirée. Whatever the measurement carried out, it will generally result in an electrical signal, in analog or digital form, which will then be processed in an electronics controlling the actuators to perform a specific function, such as dissipation of movement energy or precise orientation of the subassembly in a desired direction.

Pour certaines applications, le dispositif sera passif et démuni d'actionneur. Ce cas sera notamment celui où le sous-ensemble est constitué par une masse morte et où le dispositif est muni de moyens de rappel élastiques qui donnent au sous-ensemble une position d'équilibre naturel. Parmi les a plications d'un tel dispositif passif, on peut citer l'amortissement de la nutation ou de la vibration d'une structure. On donnera alors au dispositif une fréquence propre d'oscillation proche des fréquences propres de nutation ou de vibration à amortir et on munira le dispositif d'un système dissipateur d'énergie. For some applications, the device will be passive and without actuator. This case will in particular be one where the subassembly is constituted by a dead mass and where the device is provided with elastic return means which give the subassembly a position of natural balance. Among the applications of such a passive device is the damping of the nutation or vibration of a structure. The device will then be given a natural oscillation frequency close to the natural nutation or vibration frequencies to be damped, and the device will be provided with a system for dissipating energy.

Les dispositifs actifs suivant l'invention sont susceptibles de nombreuses applications, parmi lesquelles on peut notamment citer les suivantes, à titre de simples exemples. The active devices according to the invention are capable of numerous applications, among which the following can be cited in particular, as simple examples.

Le sous-ensemble à pointer dans un domaine angulaire limité peut etre un réfleceur d'antenne hyperfréquence, auquel cas le dispositif sera généralement réalisé pour que l'axe ou le centre virtuel de rotation soit proche du cornet émetteur associé au réflecteur. The sub-assembly to be pointed in a limited angular range may be a microwave antenna reflector, in which case the device will generally be made so that the axis or the virtual center of rotation is close to the emitter horn associated with the reflector.

Le sous-ensemble à pointer peut également etre constitué par une grande antenne de structure souple : dans ce cas, l'axe ou le centre virtuel de rotation du dispositif sera avantageusement proche du centre de masse du satellite portant l'antenne. The sub-assembly to be pointed may also consist of a large antenna of flexible structure: in this case, the axis or the virtual center of rotation of the device will advantageously be close to the center of mass of the satellite carrying the antenna.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de dispositifs qui en constituent des modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- les figures 1 et 2 sont des schémas de principe de dispositifs permettant la rotation autour d'un axe,
- les figures 3 et 4 montre des réalisations possibles des moyens de liaison du dispositif,
- les figures 5 et 6 sont des vues de détail de la figure 3,
- les figures 7 et 8 montrent des exemples de réalisation d'actuateurs de motorisation du dispositif,
- les figures 8a et 8b sont des vues de détail montrant deux variantes de l'actuateur de la figure 8,
- la figure 9 montre le montage que l'on peut considérer comme inverse de celui de la figure 8,
- les figures 10 et 11 montrent schématiquement deux montages d'actuateurs constitués par des vérins,
- les figures 12 à 14 montrent trois modes de réalisation de dispositifs à deux axes de rotation,
- la figure 15 montre schématiquement un actuateur utilisable dans les dispositifs des figures 12 à 14,
- la figure 16 montre un exemple de dispositif à trois axes de rotation,
- la figure 17 montre une autre réalisation possible d'un dispositif à trois axes,
- la figure 18 est une vue de détail d'un actuateur utilisable dans le dispositif de la figure 17,
- les figures 19 à 21 montrent schématiquement l'utilisation du dispositif sur un satellite pour entrainer une antenne,
- les figures 22 à 24 montrent respectivement un système de verrouillage temporaire du dispositif et des détails de oe système.
The invention will be better understood on reading the following description of devices which constitute particular embodiments thereof, given by way of non-limiting examples. The description refers to the accompanying drawings in which
FIGS. 1 and 2 are diagrams of devices for rotating around an axis,
FIGS. 3 and 4 show possible embodiments of the connection means of the device,
FIGS. 5 and 6 are detailed views of FIG. 3,
FIGS. 7 and 8 show embodiments of motor actuators of the device,
FIGS. 8a and 8b are detailed views showing two variants of the actuator of FIG. 8,
FIG. 9 shows the assembly which can be considered as inverse to that of FIG. 8,
FIGS. 10 and 11 schematically show two actuator assemblies constituted by jacks,
FIGS. 12 to 14 show three embodiments of devices with two axes of rotation,
FIG. 15 schematically shows an actuator that can be used in the devices of FIGS. 12 to 14,
FIG. 16 shows an example of a device with three axes of rotation,
FIG. 17 shows another possible embodiment of a device with three axes,
FIG. 18 is a detailed view of an actuator that can be used in the device of FIG. 17,
FIGS. 19 to 21 show schematically the use of the device on a satellite to drive an antenna,
- Figures 22 to 24 show a temporary locking system of the device and details of this system.

- les figures 25 et 26 montrent un dispositif et l'électro- nique associée constituant une autre variante. FIGS. 25 and 26 show a device and associated electronics constituting another variant.

Le principe mis en oeuvre par l'invention est schématisé sur la figure 1 qui montre un sous-ensemble 10 destiné à être monté sur un support 12 qui est constitué par exemple par la plate-forme d'un satellite. Le dispositif de montage représenté est destiné à autoriser les déplacements angulaires du sous-ensemble 10 autour d'un axe d'oscillation 14 placé à distance du support 12 et des pivots réels du système. The principle implemented by the invention is shown schematically in Figure 1 which shows a subassembly 10 to be mounted on a support 12 which is constituted for example by the platform of a satellite. The mounting device shown is intended to allow the angular displacements of the subassembly 10 about an axis of oscillation 14 placed at a distance from the support 12 and the real pivots of the system.

Dans ce but, le dispositif comporte deux moyens de liaison articulée 16 de constitution similaire. Chacun de ces moyens relie le support 12 à un point 17 du sous-ensemble 10 et il est construit de façon à permettre au point 17 de se déplacer suivant un cercle dont le centre se place sur un axe 18 d'articulation du moyen correspondant sur le support 12. Les axes d'articulation 18 sont évidemment parallèles. On constate alors que, pour de faibles angles de rotation autour de la position de repos, le mouvement donné au sous-ensemble 10 est assimilable à une rotation virtuelle autour d'un axe 14.L'assimilation du déplacement à une rotation autour de l'axe 14 est d'autant meilleure que l'angle de débattement a est plus petit et que les bras de levier 18-17 sont plus grands lorsque la direction 18-17 est de sens opposé à la direction 14-17. il n'est pas nécessaire toutefois que les axes 18 soient à l'opposé de l'axe 14 par rapport au sous-ensemble : on peut également utiliser des axes d'articulation situés du même côté, par exemple en 19 (figure 1).For this purpose, the device comprises two articulated connection means 16 of similar constitution. Each of these means connects the support 12 to a point 17 of the subassembly 10 and is constructed to allow the point 17 to move in a circle whose center is placed on an axis 18 of articulation of the corresponding means on the support 12. The hinge pins 18 are obviously parallel. It can be seen that, for low angles of rotation around the rest position, the movement given to the subset 10 is comparable to a virtual rotation about an axis 14. The assimilation of the displacement to a rotation around the 14 axis is better than the clearance angle a is smaller and the lever arms 18-17 are larger when the direction 18-17 is opposite direction 14-17. it is not necessary, however, that the axes 18 are opposite the axis 14 relative to the subassembly: one can also use hinge pins located on the same side, for example 19 (Figure 1) .

En général, on aura intérêt à donner aux moyens de liaison articulée 16 une disposition et une constitution symétriques, comme indiqué sur la figure 2 où on a indiqué en 10a la position réelle du sous-ensemble 10 après un changement d'orientation déterminée, en îOaa la position qui résulterait d'une rotation autour de l'axe 14a. In general, it will be advantageous to give the articulated connection means 16 a symmetrical arrangement and arrangement, as shown in FIG. 2, where the actual position of the subassembly 10 has been indicated at 10a after a determined change of orientation, in where the position which would result from a rotation about the axis 14a.

Comme indiqué plus haut, les axes d'articulation 17 et 18 peuvent être réalisés de façons très diverses, étant donné le fait que les angles de débattement < x restent toujours faibles. As indicated above, the hinge pins 17 and 18 can be made in a variety of ways, given that the angles of movement <x are always low.

Le mode de réalisation illustré en figure 3 (où les organes correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par le même numéro de référence affecté de l'indice b) se différencie essentiellement du précédent en ce que les moyens de liaison articulée 16b comportent chacun plusieurs axes de rotation vraie disposés en cascade. The embodiment illustrated in FIG. 3 (where the members corresponding to those of FIG. 1 are designated by the same reference number assigned to the index b) differs essentially from the previous one in that the articulated connection means 16b each comprise several axes of true rotation arranged in cascade.

On peut dans ce cas améliorer l'approximation recherchée, et ce d'autant plus que les caractéristiques des moyens permettent de se rapprocher, pour chacun d'eux, de la condition (dans le cas de deux axes intermédiaires)

Figure img00060001
In this case, it is possible to improve the approximation sought, especially since the characteristics of the means make it possible to approach for each of them the condition (in the case of two intermediate axes).
Figure img00060001

Dans la formule ci-dessus, 1 désigne la distance entre le centre virtuel 14b et les points 17b de fixation des moyens de liaison articulée sur le sous ensemble 10b, d est la longueur au repos des moyens de liaison, 6î et 62 sont les rotations autour des axes successifs. Comme dans le cas précédent, les axes de rotation peuvent être matérialisés de façons très diverses. In the formula above, 1 denotes the distance between the virtual center 14b and the points 17b for fixing the linking means articulated on the subassembly 10b, d is the rest length of the connecting means, 6i and 62 are the rotations around successive axes. As in the previous case, the axes of rotation can be materialized in very different ways.

On peut notamment utiliser des solutions connues, telles que paliers à billes, paliers à graisse, paliers lisses sans lubrifiant (ou autolubrifiants), paliers élastiques à lames croisées dont l'élasticité est limitée à un petit domaine autour de chacun des axes d'articulations et lames souples. On peut également utiliser des lames souples encastrées dans le support et fixées au sous-ensemble de façon à pouvoir tourner sur lui autour d'axes parallèles.In particular, it is possible to use known solutions, such as ball bearings, grease bearings, plain bearings without lubricant (or self-lubricating), elastic bearings with crossed blades whose elasticity is limited to a small area around each of the axes of joints. and flexible blades. It is also possible to use flexible blades embedded in the support and fixed to the subassembly so as to be rotatable about it about parallel axes.

L'élasticité des lames tend à ramener le sous-ensemble vers une position de repos.The elasticity of the blades tends to return the subassembly to a rest position.

Une autre solution encore, illustrée en figure 4, consiste à utiliser, pour former les moyens de liaison, des câbles souples 22, maintenus en tension entre les points 18c et 17c par des moyens élastiques tels que des ressorts 23. Cette dernière solution autorise non seulement des débattements autour de deux axes parallèles, définis chacun par deux points 18c, mais aussi des débattements autour de deux axes perpendiculaires aux précédents, ce qui se traduit globalement par une possibilité de déplacement du sous-ensemble 10c autour de deux axes virtuels perpendiculaires, qui peuvent être définis de façon à se couper et donc à définir un centre de rotation virtuelle. Still another solution, illustrated in FIG. 4, consists in using, to form the connecting means, flexible cables 22, held in tension between the points 18c and 17c by resilient means such as springs 23. This last solution authorizes no only deflections around two parallel axes, each defined by two points 18c, but also deflections around two axes perpendicular to the previous ones, which globally results in a possibility of displacement of the subset 10c around two perpendicular virtual axes, which can be defined to cut themselves and thus to define a virtual center of rotation.

On peut utiliser, au lieu de ressorts 23 associés chacun à un câble 22, des moyens élastiques de nature quelconque, qui doivent simplement être montés de façon à maintenir en tension permanente les câbles 22. Instead of springs 23 each associated with a cable 22, it is possible to use elastic means of any kind, which must simply be mounted so as to keep the cables 22 in permanent tension.

Il peut notamment s'agir d'un ressort comprimé entre le support et la table.It can especially be a compressed spring between the support and the table.

Enfin, les fonctions de liaison et de rappel élastique peuvent être remplies par les mêmes organes, par exemple constitués par des tiges élastiques se substituant aux câbles 22 de la figure 4.  Finally, the functions of connection and elastic return can be fulfilled by the same members, for example constituted by elastic rods replacing the cables 22 of FIG. 4.

Dans la pratique, on peut réaliser les moyens à axes intermédiaires du genre schématisé en figure 3 à l'aide de lames encastrées, découpées pour constituer des bandes élémentaires. La figure 5 montre, à titre d'exemple, une constitution possible de ces moyens qui comportent, pour chaque axe 18d, deux lames 23 et 24 identiques. Ces lames comportent chacune deux parties latérales 25 de largeur d1, délimitées par des fentes et se raccordant, à leur extrémité éloignée de l'encastrement dans le support 12d, à une bande intermédiaire 26 de liaison avec une bande centrale 27. Si on désigne par dl, d2 et d3 la largeur des bandes 25, 26 et 27, on réalise la condition (1) mentionnée plus haut en respectant les conditions
2d1 = d3
d1 = Û d2/2
Cette relation suppose évidemment que la lame est homogène et d'épaisseur constante.Il est par ailleurs évident que la condition (1) pourrait être respectée avec des lames d'autre nature, non symétriques. Par ailleurs, on peut associer à chaque axe non pas deux lames 23 et 24, mais une lame unique découpée 28, comme illustré en figure 6.
In practice, the intermediate axis means of the kind shown diagrammatically in FIG. 3 can be produced by means of recessed blades, cut to form elementary strips. FIG. 5 shows, by way of example, a possible constitution of these means which comprise, for each axis 18d, two identical blades 23 and 24. These blades each comprise two lateral parts 25 of width d1, delimited by slots and connected, at their end remote from the recess in the support 12d, to an intermediate strip 26 connecting with a central strip 27. If we designate dl, d2 and d3 the width of the strips 25, 26 and 27, the condition (1) mentioned above is fulfilled in accordance with the conditions
2d1 = d3
d1 = Û d2 / 2
This relation obviously supposes that the blade is homogeneous and of constant thickness. It is moreover clear that the condition (1) could be respected with blades of other nature, not symmetrical. Moreover, it is possible to associate with each axis not two blades 23 and 24, but a single cut blade 28, as illustrated in FIG.

Les dispositifs qui viennent d'être décrits peuvent être réalisés sous forme passive ou sous forme active. The devices which have just been described can be realized in passive form or in active form.

S'ils sont passifs, ils peuvent présenter soit une position d'équilibre déterminée (cas des figures 4, 5 et 6) ou un équilibre indifférent(cas de la figure 1). Pour qu'ils soient actifs, ils doivent être munis d'actuateurs dont on décrira maintenant quelques types, à titre d'exemples non limitatifs.If they are passive, they may have either a specific equilibrium position (case of Figures 4, 5 and 6) or an indifferent equilibrium (case of Figure 1). To be active, they must be equipped with actuators which will now be described some types, as non-limiting examples.

Les figures 7 et 8 montrent des dispositifs comportant un actuateur agissant autour d'un axe de rotation réel 18e. Dans le cas de la figure 7, cet actuateur est constitué par un moteur électrique, qui peut notamment être un moteur pas à pas ou un moteur couple, interposé entre des équerres portées par le support 12e et l'un des moyens de liaison 16e, représenté sous forme d'un bras capable de tourner dans des paliers 30 fixés au sousensemble 10e, représenté sous forme d'un plateau. Etant donné que les débattements angulaires nécessaires autour des axes réels sont très faibles, on peut adopter, pour l'actuateur, une constitution très simple, par exemple celle schématisée en figure 8 où l'actuateur se réduit à un doigt 30 porté par le bras 16 et coopérant avec une bobine 31.Un tel actuateur, dont le débattement est limité à un faible angle, peut avoir la constitution de détail montrée en figure 8a ou en figure 8b. Sur la figure 8a, le doigt 30 se termine par une fourche équipée d'aimants permanents donnant deux flux opposés d'intensité
B encadrant une bobine 31 portée par le support 12e. Un tel actuateur est du type différentiel et exerce une force égale à 2 Bilai étant le courant qui traverse la bobine 31 et 1 étant la largeur de l'aimant.
Figures 7 and 8 show devices comprising an actuator acting around a real axis of rotation 18e. In the case of FIG. 7, this actuator is constituted by an electric motor, which may notably be a stepper motor or a torque motor, interposed between brackets carried by the support 12e and one of the connecting means 16e. shown as an arm rotatable in bearings 30 attached to subassembly 10e, shown as a tray. Since the angular deflections required around the real axes are very small, we can adopt, for the actuator, a very simple constitution, for example that shown schematically in Figure 8 where the actuator is reduced to a finger 30 carried by the arm 16 and cooperating with a coil 31.A such actuator, whose travel is limited to a small angle, can have the constitution of detail shown in Figure 8a or Figure 8b. In FIG. 8a, the finger 30 terminates in a fork equipped with permanent magnets giving two opposite intensity flows.
B flanking a coil 31 carried by the support 12e. Such an actuator is of the differential type and exerts a force equal to 2 Bilai being the current flowing through the coil 31 and 1 being the width of the magnet.

Dans le cas illustré en figure 8b, l'actuateur comporte un noyau 32 porté par le doigt 30 et coopérant avec une bobine 33 fixée au support. In the case illustrated in FIG. 8b, the actuator comprises a core 32 carried by the finger 30 and cooperating with a coil 33 fixed to the support.

Dans le mode de réalisation montré en figure 9, l'actuateur 34 est monté de façon à exercer un couple tendant à faire tourner le sous-ensemble 10f autour de l'axe virtuel 14f. L'actuateur 34 proprement dit peut avoir une constitution similaire à celle montrée en figure 8a, le doigt 30f étant simplement fixé sur la structure au lieu d'être fixé sur le bras 16f. La fourche à aimants terminant le doigt peut évidemment avoir une forme s'adaptant à la rotation autour de l'axe 14f plutôt qu'une forme droite. La bobine 31f peut évidemment être fixée au support 12f dans une orientation perpendiculaire à celle indiquée en figure 9. La bobine peut alors avoir une forme extérieure en portions de cylindre centrées sur l'axe virtuel de rotation du dispositif. In the embodiment shown in Figure 9, the actuator 34 is mounted to exert a torque tending to rotate the subassembly 10f around the virtual axis 14f. The actuator 34 itself may have a constitution similar to that shown in Figure 8a, the finger 30f being simply fixed on the structure instead of being fixed on the arm 16f. The magnets fork terminating the finger can obviously have a shape adapting to the rotation around the axis 14f rather than a straight form. The coil 31f can of course be fixed to the support 12f in an orientation perpendicular to that indicated in FIG. 9. The coil may then have an outer shape in cylinder portions centered on the virtual axis of rotation of the device.

Les actuateurs électromagnétiques montrés en figures 7 à 9 peuvent être remplacés par des actuateurs d'autre nature, par exemple par des vérins à fluide, rotatifs ou linéaires. A titre d'exemples, les figures 10 et 11 montrent deux dispositions possibles de vérins à pression fluidique. The electromagnetic actuators shown in FIGS. 7 to 9 may be replaced by actuators of other types, for example by fluid, rotary or linear cylinders. By way of example, FIGS. 10 and 11 show two possible arrangements of fluid pressure cylinders.

Lorsque la sécurité exige une redondance des actuateurs, celle-ci peut être réalisée par des moyens divers. Lorsqu'il s'agit d'un moteur électrique susceptible de dériver lorsqu'il n'est pas alimenté, la redondance peut être assurée par doublement du moteur lui-même ou simplement de ses bobinages. Lorsque les actuateurs sont au contraire constitués par des moteurs irréversibles ou autobloquants, cette même redondance peut être assurée par adjonction d'un dispositif de débrayage du moteur ou un dispositif d'action différentielle profitant du fait que les débattements sont toujours très faibles. Un tel dispositif permet, lorsque le moteur en panne n'est pas très éloigné de la position médiane, de réaliser les actions avec un second moteur, identique au premier.Dans le cas de vérins linéaires du genre illustré en figure 11, cette redondance peut être assurée en substituant, au vérin unique 35, deux vérins 36 associés par un balancier 37, comme indiqué en tirets. When security requires redundancy of the actuators, this can be achieved by various means. When it comes to an electric motor that can drift when it is not powered, the redundancy can be ensured by doubling the motor itself or simply its coils. When the actuators are on the contrary constituted by irreversible or self-locking motors, this same redundancy can be ensured by the addition of an engine disengaging device or a differential action device taking advantage of the fact that the deflections are always very small. Such a device makes it possible, when the engine failed is not very far from the median position, to perform the actions with a second motor, identical to the first. In the case of linear cylinders of the type illustrated in FIG. 11, this redundancy can be ensured by substituting, with the single cylinder 35, two jacks 36 associated by a rocker 37, as indicated by dashes.

Comme indiqué plus haut, l'invention trouve une application importante dans le domaine de la dissipation de l'énergie de vibration ou de nutation d'un satellite. As indicated above, the invention finds an important application in the field of the dissipation of the vibration energy or nutation of a satellite.

On pourra dans ce cas utiliser un dispositif actif ou un dispositif passif. Dans le premier cas, le dispositif sera complété par des moyens détecteurs et une électronique de commande (non représentés). Les moyens détecteurs peuvent être un détecteur inertiel, tel qu'un accéléromètre ou un gyromètre, ou un résolveur de mesure des rotations autour d'un axe réel ou de l'axe virtuel de rotation.In this case, it will be possible to use an active device or a passive device. In the first case, the device will be supplemented by detector means and control electronics (not shown). The detector means may be an inertial detector, such as an accelerometer or a gyrometer, or a resolver for measuring rotations around a real axis or the virtual axis of rotation.

Certains montages de détecteur (comme d'ailleurs l'actuateur) sont d'ailleurs tels qu'on ne peut véritablement déterminer s'il s'agit de la rotation autour d'un axe réel ou de l'axe virtuel. L'électronique de commande utilisera les signaux de sortie des détecteurs pour commander des actuateurs qui peuvent notamment avoir l'une des constitutions définies plus haut. Le sous-ensemble sera constitué par une masse. Selon que le centre de gravité de cette masse sera centré sur le pied de la perpen diculaire abaissée de l'axe virtuel sur le plan des axes réels d'articulation ou sera au contraire décentré, le dispositif ne sera pas ou sera sensible à toute sollicitation dans le plan perpendiculaire aux axes de rotation.Some detector assemblies (as indeed the actuator) are moreover such that one can not really determine if it is the rotation around a real axis or the virtual axis. The control electronics will use the output signals of the detectors to control actuators which may in particular have one of the constitutions defined above. The subset will consist of a mass. Depending on whether the center of gravity of this mass will be centered on the foot of the perpenicular lowered from the virtual axis on the plane of the actual axes of articulation or will instead be off-center, the device will not be or will be sensitive to any solicitation in the plane perpendicular to the axes of rotation.

Si le dispositif de dissipation est passif, il doit évidemment comporter un organe dissipateur d'énergie fonctionnant sans alimentation extérieure. I1 peut notamment s'agir d'un dissipateur à courant de Foucaud dont le montage pourra être similaire à l'un de ceux définis plus haut pour les moteurs. If the dissipation device is passive, it must obviously include an energy dissipating member operating without external power supply. It may especially be a dissipator current Foucaud whose assembly may be similar to one of those defined above for the engines.

Tous les modes de réalisation montrés jusqu'à présent, exception faite de celui de la figure 4, permettent de réaliser un axe virtuel de rotation. Dans de nombreux cas, il est nécessaire de réaliser deux axes de rotation virtuels perpendiculaires ou même trois, concou- rants ou non. All embodiments shown so far, with the exception of that of Figure 4, to achieve a virtual axis of rotation. In many cases, it is necessary to carry out two perpendicular or even three virtual axes of rotation, whether concordant or not.

De nombreuses dispositions relatives des jeux successifs de moyens de liaison peuvent être adoptées. La figure 12 montre une disposition particulièrement simple, comportant un premier jeu de moyens de liaison 16g interposés entre le support 12g et un plateau intermédiaire 18 qui supporte à son tour un plateau 39 par un jeu de moyens de liaison 40, dont les axes sont croisés avec ceux des moyens 16g. Many provisions relating to successive sets of connecting means can be adopted. FIG. 12 shows a particularly simple arrangement, comprising a first set of connecting means 16g interposed between the support 12g and an intermediate plate 18 which in turn supports a plate 39 by a set of connecting means 40, whose axes are crossed. with those means 16g.

Cette disposition relative ayant l'inconvénient d'etre volumineuse, on peut lui substituer des montages plus compacts, tels que ceux montrés en figures 13 et 14, où les organes correspondant à ceux de la figure 12 portent le même numéro de référence. This relative arrangement having the disadvantage of being bulky, it can be substituted for more compact assemblies, such as those shown in Figures 13 and 14, where the members corresponding to those of Figure 12 have the same reference number.

Pour constituer un dispositif actif à partir du montage des figures 12 à 14, on peut soit affecter un actuateur à chaque jeu d'axes réels, soit prévoir un actuateur unique susceptible de réaliser des mouvements dans deux directions. To constitute an active device from the assembly of FIGS. 12 to 14, it is possible to assign an actuator to each set of real axes, or to provide a single actuator capable of making movements in two directions.

La figure 15 montre un actuateur dérivant de celui montré en figure 9 et est capable de réaliser des déplacements dans deux directions. Cet actuateur 41 comporte deux bobines 42 et 43 placées sur un support ayant une forme de calotte sphérique centrée sur le centre virtuel de rotation, représenté par l'intersection des deux axes virtuels. Le dispositif peut être complété pour fournir un troisième axe virtuel : la figure 16 montre un tel dispositif, qui dérive de celui de la figure 14 par adjonction d'un jeu de moyens de liaison 44 et d'un cadre intermédiaire 45. Des lames supplémentaires peuvent etre prévues en 46 pour rigidifier l'articulation perpendiculaire au plateau 47 qui constitue le sous-ensemble suspendu. Figure 15 shows an actuator deriving from that shown in Figure 9 and is capable of moving in two directions. This actuator 41 comprises two coils 42 and 43 placed on a support having a spherical cap shape centered on the virtual center of rotation, represented by the intersection of the two virtual axes. The device can be completed to provide a third virtual axis: FIG. 16 shows such a device, which derives from that of FIG. 14 by adding a set of connecting means 44 and an intermediate frame 45. Additional blades may be provided at 46 to stiffen the joint perpendicular to the plate 47 which constitutes the suspended subset.

On peut réaliser encore un dispositif de montage articulé suivant trois axes de façon plus simple que par superposition de jeux de moyens de liaison, notamment en utilisant 1 'anisotropie de déformation de cables. La figure 17 montre un dispositif de ce genre. On voit que le plateau 39h est relié au support par deux jeux de câbles 48 et 49. Deux actuateurs 34g peuvent être prévus pour assurer la redondance. It is also possible to produce a three-axis articulated mounting device more simply than by superposing sets of connection means, in particular by using the anisotropy of deformation of cables. Figure 17 shows a device of this kind. It can be seen that the plate 39h is connected to the support by two sets of cables 48 and 49. Two actuators 34g can be provided to ensure redundancy.

Le montage de la figure 17 a évidemment un caractère hyperstatique. Mais, d'une part, cet hyperstatisme n'a que peu d'importance étant donné les faibles débattements envisagés et, d'autre part, il est dans une large mesure corrigé par l'élasticité des câbles ou le montage de l'extrémité des cables par l'intermédiaire de ressorts 50. Des ressorts de rappel 51 peuvent etre prévus pour imposer au dispositif une position de repos déterminée. The assembly of FIG. 17 obviously has a hyperstatic character. But, on the one hand, this hyperstatism is of little importance given the small deflections envisaged and, on the other hand, it is to a large extent corrected by the elasticity of the cables or the mounting of the end cables via springs 50. Return springs 51 may be provided to impose the device a specific rest position.

En ce qui concerne la redondance, il faut noter qu'il est nécessaire d'avoir trois moteurs ou bobines si les aimants permanents sont considérés comme assurant la fiabilité nécessaire dans le cas d'un système à deux degrés de liberté, et quatre moteurs dans le cas d'un système à trois degrés. With regard to redundancy, it should be noted that it is necessary to have three motors or coils if the permanent magnets are considered as providing the necessary reliability in the case of a system with two degrees of freedom, and four motors in the case of a three-degree system.

On décrira maintenant, à titre d'applications particulières, des montages d'antennes sur satellites de télécommunication. We will now describe, as specific applications, antenna assemblies on telecommunication satellites.

I1 faut tout d'abord rappeler que les dispositifs actuellement connus de pointage de réflecteurs d'antenne dont le cornet est lié au corps du satellite présentent un grave inconvénient : le cornet ne reste pas sur l'axe du réflecteur lors d'un mouvement du satellite ou d'un changement de direction de la zone à couvrir par l'antenne, compensé par réorientation du réflecteur. I1 s'ensuit une déformation du lobe d'antenne, même si l'axe du lobe est pointé de façon correcte. On a constaté sur les satellites existants que la déformation est déjà sensible pour des basculements du réflecteur de l'ordre de 0,50 et cette déformation conduit à surdimensionner le lobe nominal, donc la puissance consomnce par l'antenne.En montant le réflecteur sur un dispositif suivant l'invention, pour permettre une orientation suivant deux axes perpendiculaires, passant par le centre du cornet (dont le rayonnement peut être considéré comme isotrope), il est possible d'écarter cette difficulté. It should first be remembered that the currently known devices for pointing antenna reflectors whose horn is connected to the body of the satellite have a serious drawback: the horn does not remain on the axis of the reflector during a movement of the antenna. satellite or a change in direction of the area to be covered by the antenna, compensated by reorientation of the reflector. This results in deformation of the antenna lobe, even if the axis of the lobe is correctly pointed. It has been found on the existing satellites that the deformation is already sensitive for reflector tilts of the order of 0.50 and this deformation leads to oversize the nominal lobe, so the power consumes by the antenna. By mounting the reflector on a device according to the invention, to allow an orientation along two perpendicular axes, passing through the center of the horn (whose radiation can be considered isotropic), it is possible to rule out this difficulty.

Dans le cas où on doit réorienter par rapport à un satellite une antenne de grande dimension, on utilisait jusqu'ici un dispositif du genre montré en figures 19 et 20. In the case where a large antenna has to be reoriented with respect to a satellite, a device of the kind shown in FIGS. 19 and 20 has hitherto been used.

La figure 19 montre la disposition relative de l'antenne 55 par rapport au corps 56 du satellite muni de panneaux solaires 57. La figure 20 montre que, lors des rotations parasites du corps du satellite 56 autour de son centre de masse G, les dispositifs de pointage d'antenne actuellement connus, qui agissent par l'intermédiaire d'un bras 58, donnent à l'antenne un mouvement important de translation lorsqu'il est nécessaire de réorienter l'axe de l'antenne d'un angle 6 (passage de la position en traits pleins à la position en tirets). Or, les grandes antennes, généralement déployables lorsque le satellite est en orbite, ont une structure relativement souple qui, à la suite des mouvements de translation imposés par le dispositif de pointage, se traduit par une modification de la forme du réflecteur luimeme.Le réflecteur entre alors en oscillation, d'où des modifications de gain suivant une loi approximativement sinusoïdale.FIG. 19 shows the relative disposition of the antenna 55 with respect to the body 56 of the satellite provided with solar panels 57. FIG. 20 shows that, during parasitic rotations of the body of the satellite 56 around its center of mass G, the devices antennas, which act via an arm 58, give the antenna a large translational movement when it is necessary to reorient the axis of the antenna by an angle 6 ( moving from the solid position to the dashed position). However, the large antennas, generally deployable when the satellite is in orbit, have a relatively flexible structure which, as a result of the translation movements imposed by the pointing device, results in a modification of the shape of the reflector luimeme.Le reflector then oscillates, resulting in changes of gain following an approximately sinusoidal law.

Cet inconvénient peut être écarté lorsqu'on utilise la disposition suivant l'invention, schématisée en figure 21. Le dispositif suivant l'invention 10j et, en particulier, les moyens de liaison 16j, sont alors dimensionnés pour que le centre de rotation virtuel soit approximativement situé au centre de masse du satellite 56. Lors des oscillations angulaires du corps du satellite, l'antenne peut etre orientée sans translation propre. This disadvantage can be ruled out when using the arrangement according to the invention, shown schematically in FIG. 21. The device according to the invention 10j and, in particular, the connecting means 16j, are then dimensioned so that the virtual center of rotation is approximately at the center of mass of the satellite 56. During angular oscillations of the body of the satellite, the antenna can be oriented without proper translation.

On pourrait évidemment rejeter à l'infini un ou des axes de rotation virtuels, en disposant les moyens de liaison correspondants de façon qu'ils soient parallèles au repos : on peut ainsi réaliser des systèmes à n degrés de liberté, n étant supérieur à 3, permettant plusieurs découplages simultanés autour d'axes parallèles mais non confondus. One could obviously reject at infinity one or more virtual axes of rotation, by arranging the corresponding connecting means so that they are parallel to the rest: one can thus realize systems with n degrees of freedom, n being greater than 3 , allowing several simultaneous decoupling around parallel but not coincidental axes.

En cas d'utilisation du dispositif sur satellite, il peut être utile ou même nécessaire de bloquer le dispositif lors du lancement, étant donné les contraintes qu'il est susceptible de subir au cours des phases initiales. On peut utiliser l'une quelconque des nombreuses dispositions connues de blocage. I1 est toutefois avantageux d'utiliser un mécanisme du genre montré schématiquement en figures 22 à 24. Ce mécanisme utilise un câble 49 tendu entre des leviers 60 qui, par l'intermédiaire d'articulations, verrouillent des pattes rigides 61 solidarisées du sousensemble, schématisé sous forme d'un plateau 10k. On voit que les efforts au cours du lancement passent dans la structure sans solliciter le mécanisme de verrouillage à l'ouverture. When using the device on satellite, it may be useful or even necessary to block the device during launch, given the constraints it is likely to undergo during the initial phases. Any of the many known blocking arrangements can be used. It is however advantageous to use a mechanism of the kind shown schematically in FIGS. 22 to 24. This mechanism uses a cable 49 stretched between levers 60 which, by means of articulations, lock rigid tabs 61 secured to the subassembly, schematized in the form of a 10k tray. We see that the efforts during the launch pass through the structure without soliciting the locking mechanism at the opening.

Le déverrouillage est éliminé par coupe du cable après lancement :cette coupe peut notamment être effectuée par des moyens pyrotechniques schématisés en 62 sur la figure 24. Lorsqu'on souhaite pouvoir éliminer et réintroduire à volonté le verrouillage, on peut utiliser un moteur plutôt que des moyens pyrotechniques. Unlocking is eliminated by cutting the cable after launching: this cutting can in particular be performed by pyrotechnic means shown schematically at 62 in FIG. 24. When it is desired to be able to eliminate and reintroduce the locking at will, a motor can be used rather than pyrotechnic means.

On décrira maintenant de façon extrêmement succincte, et à titre de simple exemple, la constitution de principe de l'électronique que doit incorporer un dispositif de pointage de réflecteur d'antenne pour satellite. Sur la figure 25, on a représenté le corps d'un satellite 56k stabilisé suivant trois axes de roulis X, de tangage Y et de lacet Z. Le cornet 63 est solidarisé du satellite par une structure en treillis. Le réflecteur 55k doit être maintenu dirigé vers une balise 64 à radiofréquence, par orientation autour d'un centre virtuel confondu avec le cornet 63. Dans ce but, le réflecteur est monté sur le corps du satellite par un dispositif de pointage d'antenne 65, que l'on désignera par la suite par le terme DPA pour simplifier. The basic constitution of the electronics to be incorporated by a satellite antenna reflector pointing device will now be described extremely succinctly and by way of example only. FIG. 25 shows the body of a stabilized 56k satellite along three axes of roll X, pitch Y and yaw Z. The horn 63 is secured to the satellite by a lattice structure. The reflector 55k must be maintained directed towards a radiofrequency tag 64, by orientation around a virtual center coinciding with the horn 63. For this purpose, the reflector is mounted on the body of the satellite by an antenna pointing device. , which will later be referred to as DPA to simplify.

La partie mécanique du DPA est du genre montré en figure 14 et les organes correspondants portent le meme numéro de référence affecté de l'indice k. Le plateau 39k est solidaire du réflecteur 55k et porte l'aimant permanent d'un actuateur visible sur la figure 26. Cet actuateur, capable de provoquer des déplacements dans deux directions orthogonales, comporte deux bobines croisées 42k et 43k. Chacune de ces bobines est associée à l'un des axes de rotation fournis par le dispositif de pointage d'antenne, axes qui seront habituellement à 450 des axes de roulis et de tangage. The mechanical part of the DPA is of the kind shown in FIG. 14 and the corresponding members carry the same assigned reference number of the index k. The plate 39k is integral with the reflector 55k and carries the permanent magnet of a visible actuator in FIG. 26. This actuator, capable of causing displacements in two orthogonal directions, comprises two crossed coils 42k and 43k. Each of these coils is associated with one of the axes of rotation provided by the antenna pointing device, which axes will usually be at 450 axes of roll and pitch.

Le circuit électronique destiné à fournir aux bobines 42k et 43k les courants de réglage nécessaires peut avoir diverses constitution. Celui illustré schéma tiquement en figure 26 utilise une détection d'erreur de pointage d'antenne par un détecteur radiofréquence multimode incorporé dans l'antenne à orienter, de type en luimême bien connu. The electronic circuit intended to supply the coils 42k and 43k with the necessary regulation currents may have various constitution. That illustrated schematically in FIG. 26 uses an antenna pointing error detection by a multimode radio frequency detector incorporated into the antenna to be oriented, of the type itself well known.

On peut considérer que le circuit électronique de commande est constitué des éléments représentés sous forme de blocs fonctionnels sur la figure 26. Ces blocs seront successivement décrits. It can be considered that the electronic control circuit consists of the elements represented in the form of functional blocks in FIG. 26. These blocks will be successively described.

Le bloc 67 est destiné au traitement du signal hyperfréquence qu'il reçoit du cornet 63 et qui comporte la charge utile et le signal provenant de la balise radiofréquence 64. Le circuit 67 fournit les signaux d'utilisation sur une sortie de charge utile 68. I1 comporte également un circuit hyperfréquence d'extraction des signaux de dépointage qui apparaissent sur une seconde sortie 69. The block 67 is intended for the processing of the microwave signal that it receives from the horn 63 and which comprises the payload and the signal coming from the radiofrequency tag 64. The circuit 67 supplies the usage signals on a payload output 68. I1 also comprises a microwave circuit for extracting the misalignment signals which appear on a second output 69.

Ces signaux de dépointage sont appliqués à une électronique 70, de type analogique-numérique, de traitement des signaux de dépointage permettant de générer, sur deux sorties 71 et 72, des signaux représentatifs des écarts autour des axes utiles de pilotage (écart en roulis fm et écart en tangage em). These misalignment signals are applied to an electronics 70, of analog-digital type, processing of the misalignment signals making it possible to generate, on two outputs 71 and 72, signals representative of the deviations around the useful axes of control (roll deviation fm). and pitch difference em).

En règle générale, les circuits 67 et 70 seront définis par le fabricant de la charge utile, de sorte que la conception du dispositif de pointage d'antenne n'exigera que la réalisation de la partie de l'électronique située en aval. As a general rule, the circuits 67 and 70 will be defined by the payload manufacturer, so that the design of the antenna pointing device will only require the realization of the downstream part of the electronics.

Cette partie aval, qui est l'électronique de pilotage proprement dite, peut être regardée comme comportant une électronique 73 de détermination des couples de commande et une électronique 74 de détermination des courants i1 et i2 à faire passer dans les bobines. Les couples de commande à appliquer sont calculés à partir des écarts à compenser et des caractéristiques mécaniques du dispositif de montage. This downstream part, which is the actual control electronics, can be regarded as comprising an electronics 73 for determining the control torques and an electronics 74 for determining the currents i1 and i2 to be passed through the coils. The control torques to be applied are calculated from the differences to be compensated and the mechanical characteristics of the mounting device.

Ces couples auront une expression du genre

Figure img00160001

dans lesquelles K1 et K2 sont des coefficients de gain assurant la correction géométrique de fain, définie par le rapport entre rotation du réflecteur et variation des écarts de pointage correspondants. K'1 et K'2 sont des coefficients de gain d'asservissement pour assurer la stabilité du pointage et la performance requise en bande passante. Le facteur sous forme de rapport, où a, T et p désignent respectivement un coefficient d'avance de phase, le temps et la transformée de Laplace, est fourni par un réseau correcteur proportionnelle-dérivée incorporé au circuit 73.These couples will have an expression of the kind
Figure img00160001

in which K1 and K2 are gain coefficients ensuring the geometrical correction of fain, defined by the ratio between rotation of the reflector and variation of the corresponding pointing differences. K'1 and K'2 are servo gain coefficients to ensure the stability of the score and the required bandwidth performance. The ratio factor, where a, T and p respectively denote a phase advance coefficient, the time and the Laplace transform, is provided by a proportional-derivative correction network incorporated in the circuit 73.

A partir des signaux représentatifs des couples Css et Ce, le circuit 74 effectue le calcul des courants il et i2 à appliquer par les formules

Figure img00160002
From the signals representative of the pairs Css and Ce, the circuit 74 calculates the currents 11 and 12 to be applied by the formulas
Figure img00160002

C <SEP> i, <SEP> + <SEP> M <SEP> C
<tb> <SEP> l <SEP> L <SEP> C <SEP> - <SEP> M <SEP> Ce
<tb> <SEP> i2= <SEP> e
<tb> dans lesquelles L et M sont des constantes.
C <SEP> i, <SEP> + <SEP> M <SEP> C
<tb><SEP> l <SEP> L <SEP> C <SEP> - <SEP> M <SEP> This
<tb><SEP> i2 = <SEP> e
<tb> where L and M are constants.

Les signaux ainsi élaborés sont appliqués aux générateurs de courant 75 et 76 respectivement associés aux bobines 43k et 42k. The signals thus produced are applied to the current generators 75 and 76 respectively associated with the coils 43k and 42k.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été représentés et décrits à titre d'exemples mais s'étend à toutes les variantes restant dans le cadre du présent brevet.  The invention is not limited to the embodiments which have been shown and described by way of example but extends to all variants remaining within the scope of this patent.

Claims (11)

Revendicationsclaims 1. Dispositif de montage articulé d'un sousensemble autour d'au moins un axe virtuel, permettant au sous-ensemble de tourner dans un domaine angulaire faible, typiquement ne dépassant pas 100, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un jeu de deux moyens de liaison (16, 16b), capables de tourner chacun autour d'un axe (18, 18b) sur un support fixe (12, 12b) et d'un axe lié au sous-ensemble (10, 10b), tous les axes étant parallèles et lesdits moyens étant susceptibles de faibles débattements angulaires autour d'une position de repos, l'intersection au repos des prolongements des segments reliant chacun un axe sur un support fixe et un axe lié au sous-ensemble définissant un axe virtuel éloigné du supnort.  1. Articulated mounting device of a subset around at least one virtual axis, allowing the subset to rotate in a low angular range, typically not exceeding 100, characterized in that it comprises at least one set of two connecting means (16, 16b), each capable of rotating about an axis (18, 18b) on a fixed support (12, 12b) and an axis connected to the subassembly (10, 10b), all the axes being parallel and said means being capable of low angular deflections around a rest position, the intersection at rest of the extensions of the segments each connecting an axis to a fixed support and an axis connected to the subset defining a virtual axis away from the supnort. 2. Dispositif de montage articulé d'un sousensemble autour d'au moins un axe virtuel, permettant au sous-ensemble de tourner dans un domaine angulaire faible, typiquement ne dépassant pas 100, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un jeu de deux moyens de liaison (16, 16b), capables de tourner chacun autour d'un axe (18a, 18b) sur un support fixe (12, 12b) et d'un axe lié au sous-ensemble (10,10b), et en ce que lesdits moyens comportent chacun plusieurs éléments successifs permettant de prendre un faible débattement angulaire relatif autour d'axes intermédiaires, tous les axes étant parallèles et 2. Articulated mounting device of a subset around at least one virtual axis, allowing the subset to rotate in a low angular range, typically not exceeding 100, characterized in that it comprises at least one set of two connecting means (16, 16b), each rotatable about an axis (18a, 18b) on a fixed support (12, 12b) and an axis connected to the subassembly (10, 10b), and in that said means each comprise several successive elements making it possible to take a small relative angular displacement around intermediate axes, all the axes being parallel and l'intersection au repos des prolongements des segments reliant chacun un axe sur le support fixe et un axe lié au sous-ensemble définissant un axe virtuel de rotation du sous-ensemble. the intersection at rest of the extensions of the segments each connecting an axis to the fixed support and an axis connected to the subassembly defining a virtual axis of rotation of the subassembly. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que certain au moins des axes sont matérialisés par des pivots souples, des pivots à lames croisées déformables, des paliers à graisse ou des paliers lisses. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that at least some of the axes are embodied by flexible pivots, deformable cross-bar pivots, grease bearings or plain bearings. 4. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de liaison articulée d'un jeu comportent deux lames souples découpées pour générer plusieurs axes réels d'articulation parallèles montés en cascade. 4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the articulated connection means of a set comprises two flexible blades cut to generate a plurality of parallel real axes of articulation mounted in cascade. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux jeux de moyens de liaison, les axes de rotation des moyens d'un jeu étant orthononaux à ceux des moyens de l'autre jeu et les deux jeux étant avantageusement prévus de façon que les axes virtuels de rotation associés aux deux jeux soient concourrents. 5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least two sets of connecting means, the axes of rotation of the means of a game being orthononal to those of the means of the other game and the two games being advantageously provided so that the virtual axes of rotation associated with the two games are concurrent. 6. Dispositif actif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de couple ou de force agissant autour d'au moins un axe virtuel ou réel pour assurer l'orientation du sous-ensemble. 6. Active device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a torque or force generator acting around at least one virtual or real axis to ensure the orientation of the subassembly. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens de mesure d'orientation angulaire relative autour d'au moins un axe réel ou virtuel ou des moyens de mesure d'accélération, de vitesse ou d'écart absolu. 7. Device according to claim 6, characterized in that it further comprises means for measuring relative angular orientation around at least one real or virtual axis or means for measuring acceleration, speed or speed. absolute distance. 8. Dispositif suivant la revendication 7 destiné à un sous-ensemble de satellite, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent au moins un accéléromètre, gyromètre intégrateur ou moyens de mesure d'orientation par rapport à une référence externe au satellite, telle qu'une source à fréquence radioélectrique, l'horizon terrestre et l'émission lumineuse d'un astre. 8. Device according to claim 7 for a satellite subassembly, characterized in that the measuring means comprise at least one accelerometer, integrating gyrometer or orientation measuring means with respect to a reference external to the satellite, such that a radio frequency source, the terrestrial horizon and the luminous emission of a star. 9. Dispositif passif d'amortissement de la nutation ou de la vibration d'une structure suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, le sous-ensemble étant constitué par une masse morte, le dispositif est muni de moyens de rappel élastique qui donnent au sous-ensemble une position d'équilibre naturel et une fréquence propre d'oscillation proche des fréquences propres de nutation ou de vibration à amortir. 9. passive device for damping the nutation or vibration of a structure according to any one of claims 1 to 4, characterized in that, the subset consisting of a dead mass, the device is provided with resilient biasing means which give the subassembly a natural equilibrium position and a natural frequency of oscillation close to the eigenfrequencies of nutation or vibration to be damped. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le sous-ensemble à pointer dans un domaine angulaire limité étant un réflecteur d'antenne hyperfréquence, ledit dispositif est réalisé pour que l'axe ou centre virtuel de rotation soit proche du cornet émetteur associé au réflecteur. 10. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the subset to be pointed in a limited angular range being a microwave antenna reflector, said device is designed so that the axis or virtual center of rotation is close to the emitter horn associated with the reflector. 11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le sous-ensemble à pointer étant constitué par une grande antenne de structure souple, l'axe ou le centre virtuel de rotation du dispositif sera avantageusement proche du centre de masse du support, typiquement un satellite, portant l'antenne.  11. Apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the subset pointer being constituted by a large antenna of flexible structure, the axis or the virtual center of rotation of the device will be advantageously close to the center of the support mass, typically a satellite, carrying the antenna.
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