本發(fā)明屬于空間光學遙感技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置。

背景技術(shù)：

衛(wèi)星發(fā)射時，受到火箭的脈動推力、噴氣噪聲以及紊流邊界層噪聲等綜合產(chǎn)生的惡劣力學環(huán)境，不同力學環(huán)境耦合在一起，其表現(xiàn)形式相當復雜。這些環(huán)境激勵由衛(wèi)星平臺經(jīng)相機整機支撐結(jié)構(gòu)傳遞到相機結(jié)構(gòu)上，將引起相機結(jié)構(gòu)變形甚至破壞相機結(jié)構(gòu)?？臻g光學相機是一種高精密光學儀器，為保證發(fā)射過程中相機結(jié)構(gòu)免遭破壞，通常在相機與衛(wèi)星平臺之間增加減振支撐系統(tǒng)，減振支撐系統(tǒng)在衛(wèi)星平臺上的安裝布置方式對減振性能具有重要影響，對超寬覆蓋高分辨光學相機的影響更加明顯。超寬覆蓋高分辨率相機屬于大型空間相機，在發(fā)射階段一般采用多點支撐的方式(通常支撐點不少于三點)。

與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所的沙巍等于2015年在中國航天科工集團公司第三研究院第八三五八研究所出版的“紅外與激光工程”期刊上提出的離軸三反空間相機與衛(wèi)星平臺的優(yōu)化連接方式。該設(shè)計如圖1所示，分為空間相機1、衛(wèi)星平臺2、剛性支撐3、三點柔性支撐(包括柔性支撐4、柔性支撐5、以及柔性支撐6)四部分。空間相機采用臥式安裝方式，在發(fā)射階段，支撐安裝采用五點式，包含三點柔性支撐與兩點剛性支撐3，在衛(wèi)星入軌后，對兩個剛性支撐3進行解鎖，實現(xiàn)在軌三點柔性支撐。該設(shè)計安裝方法使相機基頻提高從而避免了在發(fā)射階段因低頻激勵引起相機結(jié)構(gòu)破壞，滿足空間相機的支撐設(shè)計要求。該種設(shè)計支撐方法的缺點是：需要分別單獨設(shè)計減振柔性支撐結(jié)構(gòu)與剛性支撐結(jié)構(gòu)，對設(shè)計帶來一定程度困難，并且衛(wèi)星入軌后對兩個剛性支撐采用解鎖，解鎖時存在一定的沖擊，影響高分辨相機的性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置，包括：

有效載荷、減振支撐系統(tǒng)以及衛(wèi)星平臺；減振支撐系統(tǒng)的頂端與有效載荷相連，底端與衛(wèi)星平臺連接；

減振支撐系統(tǒng)包括四個減振支撐結(jié)構(gòu)；四個減振支撐結(jié)構(gòu)均勻布置在同一個圓周平面上，且呈兩端對稱。

在上述技術(shù)方案中，所述有效載荷為光學相機。

在上述技術(shù)方案中，每個所述減振支撐結(jié)構(gòu)具有三個方向相互垂直的剛度。

在上述技術(shù)方案中，每個所述減振支撐結(jié)構(gòu)中設(shè)有隔振器，所述隔振器的剛度軸p平行于飛輪坐標系x軸，q沿切線方向，r沿徑向。

在上述技術(shù)方案中，布置四個減振支撐結(jié)構(gòu)的所述圓周平面位于衛(wèi)星平臺上的有效載荷安裝面內(nèi)，圓心為有效載荷在安裝面內(nèi)的垂直投影，圓周半徑介于有效載荷包絡(luò)半徑與包絡(luò)半徑的二分之一之間。

本發(fā)明具有以下的有益效果：

本發(fā)明的用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置，為超寬覆蓋高分辨率光學相機的衛(wèi)星平臺與光學相機提供定位減振支撐，能夠同時具有支撐光學相機，以及確定相機在衛(wèi)星平臺上的位置的作用。

本發(fā)明的用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置，減振支撐系統(tǒng)的耦合剛度為零。此對稱輻射布置方式可以實現(xiàn)超寬覆蓋高分辨率光學相機減振支撐系統(tǒng)三個平動和三個轉(zhuǎn)動方向的振動解耦，即使衛(wèi)星平臺傳遞的平動方向的擾動產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動擾動經(jīng)減振支撐系統(tǒng)后為零，轉(zhuǎn)動擾動產(chǎn)生的平動擾動經(jīng)減振支撐系統(tǒng)后也為零，以達到有效衰減衛(wèi)星平臺傳遞的惡劣力學環(huán)境，避免超寬覆蓋高分辨率光學相機結(jié)構(gòu)在火箭發(fā)射過程中不受損傷或破壞。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1是已有技術(shù)的空間相機支撐方法的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明的用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置中的減振支撐結(jié)構(gòu)的安裝示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做以詳細說明。

如圖2-3所示，一種用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置，包括：有效載荷10、減振支撐系統(tǒng)20、衛(wèi)星平臺30，減振支撐系統(tǒng)20包含減振支撐結(jié)構(gòu)21、減振支撐結(jié)構(gòu)22、減振支撐結(jié)構(gòu)23以及減振支撐結(jié)構(gòu)24。有效載荷10通過減振支撐系統(tǒng)20與衛(wèi)星平臺30連接；減振支撐系統(tǒng)20頂端與有效載荷10相連，四個減振支撐結(jié)構(gòu)底端與衛(wèi)星平臺30連接；四個減振支撐結(jié)構(gòu)均勻布置在同一個圓周平面上，且呈兩端對稱。圓周平面位于衛(wèi)星平臺30上的有效載荷10安裝面內(nèi)，圓心為有效載荷10在安裝面內(nèi)的垂直投影，圓周半徑介于有效載荷10包絡(luò)半徑與包絡(luò)半徑二分之一之間。每個減振支撐結(jié)構(gòu)具有三個方向相互垂直的剛度，即沿p軸、q軸、r軸方向的剛度，隔振器的剛度軸p平行于飛輪坐標系x軸，q沿切線方向，r沿徑向。

工作原理說明：本發(fā)明的用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置的耦合剛度化簡后為零，可以實現(xiàn)超寬覆蓋高分辨率光學相機減振支撐系統(tǒng)三個平動和三個轉(zhuǎn)動方向的振動解耦，即使衛(wèi)星平臺傳遞的平動方向的擾動產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動擾動經(jīng)減振支撐系統(tǒng)后為零，轉(zhuǎn)動擾動產(chǎn)生的平動擾動經(jīng)減振支撐系統(tǒng)后也為零。

有效載荷10通過減振支撐系統(tǒng)20與衛(wèi)星平臺30連接；減振支撐系統(tǒng)20頂端與有效載荷10相連，四個減振支撐結(jié)構(gòu)底端與衛(wèi)星平臺30連接；

減振支撐結(jié)構(gòu)21、減振支撐結(jié)構(gòu)22、減振支撐結(jié)構(gòu)23以及減振支撐結(jié)構(gòu)24綜合在一起形成整個減振支撐系統(tǒng)20的主要部分。

本發(fā)明的用于空間超寬覆蓋高分辨率光學相機的對稱輻射式支撐裝置中，減振支撐結(jié)構(gòu)20安裝結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述有效載荷10為光學相機。裝配時，首先把減振支撐結(jié)構(gòu)21、減振支撐結(jié)構(gòu)22、減振支撐結(jié)構(gòu)23以及減振支撐結(jié)構(gòu)24通過螺釘安裝在衛(wèi)星平臺30上，然后將光學相機通過螺釘固定在減振支撐結(jié)構(gòu)20上。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。