中国空间科学技术 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 119-129.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0063
陶新勇,康国华,武俊峰,胡苗苗,杨正昊,周绍辉
TAO Xinyong,KANG Guohua,WU Junfeng,HU Miaomiao,YANG Zhenghao,ZHOU Shaohui
摘要: 要将微纳卫星拼接成超大型可变构航天器,其中微型高精度相对姿态重复可调的对接机构设计是关键环节。基于Stewart机构,设计了一种高精度的相对姿态重复可调对接机构。该机构针对对接锁定后相对姿态精密调节的问题,分析了对接机构调姿误差传递机理,建立了调姿误差传递模型,仿真计算得出理论调姿精度。通过激光微距传感器与Stewart机构形成闭环控制系统,设计了调姿控制系统误差补偿算法,实现了相对位姿的高精度调节;建立了双模块相对姿态调节场景下的动力学模型,结合调姿运动轨迹分析了机构各个伸缩杆电机驱动力变化规律;仿真分析及实物调姿测试表明,对接机构质量仅为2.43kg,包络球半径仅为10cm,三轴姿态调节精度可达±0.02°,对接机构最大调姿负载为65N,可以应用于微纳组合体航天器精确变构。