一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜

本发明涉及太空望远镜，具体是一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜。

背景技术：

1、随着航天技术的发展，人们对于太空的探测愈来愈深。这也对太空望远镜提出了更加严格的要求。相比于地基望远镜相比，太空望远镜由于没有大气层的阻拦，因此可以更加清楚的观测外太空。但是常规的太空望远镜卫星均为大卫星，这对于一些发展中国家以及商业航天企业来说门槛较高，因此能够搭载大焦距望远镜的微小卫星是目前研究的一大热门。空间盘绕式伸展臂以其大收拢比、质量轻等优势，越来越多地应用到卫星平台上以扩展功能。虽然空间盘绕式伸展臂能够很好的满足太空望远镜的外部需求，但是从内部需求上存在着较大的不兼容问题。由于小卫星收到包络以及能源等条件的限制，所以要求其搭载的盘绕式伸展臂为无动力源系统，即盘绕式伸展臂为被动展开。对于被动展开式的盘绕式伸展臂，其内部存在一根拉索用于控制盘绕式伸展臂的锁紧与释放，在展开后拉索一直存在于盘绕式伸展臂内部，基于此情况太空望远镜的光路设计就不能直接放在盘绕式伸展臂内部。假设把透镜以及成像元件布置在盘绕式伸展臂系统的一侧，这种设计虽然可满足光路的要求，但是却增大了卫星整体包络，并且其结构在展开的过程中由于旋转中心和质心不重合，会导致系统整体出现短暂的振动或摆动。这些情况明显对于系统的稳定是负面影响，虽然可以通过设计其他机构来进行误差补偿等，但是远不如把光路放在盘绕式伸展臂内部。因此本发明设计出一种中心光路可开的空间盘绕式伸展臂系统，再结合锁紧释放系统以及成像系统共同构成了太空望远镜。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，包括空间盘绕式伸展臂，所述空间盘绕式伸展臂底部设置空间盘绕式伸展臂锁紧释放系统，还包括空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统和透镜成像系统，所述空间盘绕式伸展臂处于整个装置的中部位置，空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统安装于空间盘绕式伸展臂的上下两侧，所述空间盘绕式伸展臂锁紧释放系统安装于装置的最底部，所述透镜成像系统中的透镜安装于装置的顶部，所述透镜成像系统中的成像平台安装于装置的下部位置。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述空间盘绕式伸展臂包括三个竖直设置的纵杆，所述纵杆的中部设置有铰接头，同高度所述铰接头连接横杆的两端，相邻高度所述铰接头连接加劲索两端。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统包括与纵杆下方连接的底座上平台，所述底座上平台的上表面的一侧设置有电推杆，电推杆的伸出端连接有与底座上平台滑动连接的成像平台。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统还包括与纵杆上端固定连接的环形机架，环形机架上方设置有透镜架，透镜架的中部设置有透镜。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述空间盘绕式伸展臂锁紧释放系统包括设置于底座上平台下表面的底座平台，底座平台的下表面外侧连接固定支架的上端，固定支架的下端连接底座下平台，所述底座下平台的外侧设置有连接头，连接头连接纵杆的下端。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述底座下平台中部设置有带阻尼绕线轮，所述带阻尼绕线轮的外部缠绕连接拉索的下端，所述底座下平台的侧面设置有与拉索配合的导线轮，所述底座平台的下表面设置有与拉索配合的拔销器。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述环形机架的中部贯穿连接有锁紧连杆，锁紧连杆的上端连接连杆的中部，连杆的端部连接驱动连杆架的一端，驱动连杆架的另一端转动连接环形机架的侧边。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述环形机架上设置有储油室，储油室的内部设置有速度控制杆，速度控制杆的端部连接驱动连杆架。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述环形机架上还设置有卷曲弹簧底座，卷曲弹簧底座的内部设置有与驱动连杆架配合的卷曲弹簧，所述卷曲弹簧底座的上端设置有卷曲弹簧盖。

12、本发明具有以下有益之处：

13、本发明适用于一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，保留了盘绕式伸展臂展开收拢比大、空间利用率高等优点，又可以实现盘绕式伸展臂中心光路的展开，从而为微小卫星携带大焦距太空望远镜提供了一种较为可行的方案，依托卫星构型可变的结构下，可以实现在有限的包络要求下，为成像系统提供较长的焦距，通过设置空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统使空间盘绕式伸展臂和成像系统能够较好的兼容，较大减少了同种类系统中存在的冗余机构，本装置结构简单、可靠，整体质量分布均匀，使卫星本体能够较好的进行姿控等任务。

技术特征：

1.一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，包括空间盘绕式伸展臂，所述空间盘绕式伸展臂底部设置空间盘绕式伸展臂锁紧释放系统，其特征在于，还包括空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统和透镜成像系统，所述空间盘绕式伸展臂处于整个装置的中部位置，空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统安装于空间盘绕式伸展臂的上下两侧，所述空间盘绕式伸展臂锁紧释放系统安装于装置的最底部，所述透镜成像系统中的透镜安装于装置的顶部，所述透镜成像系统中的成像平台安装于装置的下部位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，其特征在于，所述空间盘绕式伸展臂包括三个竖直设置的纵杆，所述纵杆的中部设置有铰接头，同高度所述铰接头连接横杆的两端，相邻高度所述铰接头连接加劲索两端。

3.根据权利要求2所述的一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，其特征在于，所述空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统包括与纵杆下方连接的底座上平台，所述底座上平台的上表面的一侧设置有电推杆，电推杆的伸出端连接有与底座上平台滑动连接的成像平台。

4.根据权利要求3所述的一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，其特征在于，所述空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统还包括与纵杆上端固定连接的环形机架，环形机架上方设置有透镜架，透镜架的中部设置有透镜。

5.根据权利要求3所述的一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，其特征在于，所述空间盘绕式伸展臂锁紧释放系统包括设置于底座上平台下表面的底座平台，底座平台的下表面外侧连接固定支架的上端，固定支架的下端连接底座下平台，所述底座下平台的外侧设置有连接头，连接头连接纵杆的下端。

6.根据权利要求5所述的一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，其特征在于，所述底座下平台中部设置有带阻尼绕线轮，所述带阻尼绕线轮的外部缠绕连接拉索的下端，所述底座下平台的侧面设置有与拉索配合的导线轮，所述底座平台的下表面设置有与拉索配合的拔销器。

7.根据权利要求6所述的一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，其特征在于，所述环形机架的中部贯穿连接有锁紧连杆，锁紧连杆的上端连接连杆的中部，连杆的端部连接驱动连杆架的一端，驱动连杆架的另一端转动连接环形机架的侧边。

8.根据权利要求7所述的一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，其特征在于，所述环形机架上设置有储油室，储油室的内部设置有速度控制杆，速度控制杆的端部连接驱动连杆架。

9.根据权利要求8所述的一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，其特征在于，所述环形机架上还设置有卷曲弹簧底座，卷曲弹簧底座的内部设置有与驱动连杆架配合的卷曲弹簧，所述卷曲弹簧底座的上端设置有卷曲弹簧盖。

技术总结本发明涉及太空望远镜技术领域，公开了一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，包括空间盘绕式伸展臂，所述空间盘绕式伸展臂底部设置空间盘绕式伸展臂锁紧释放系统，还包括空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统和透镜成像系统，所述空间盘绕式伸展臂处于整个装置的中部位置，空间盘绕式伸展臂中心光路开闭控制系统安装于空间盘绕式伸展臂的上下两侧，所述空间盘绕式伸展臂锁紧释放系统安装于装置的最底部，所述透镜成像系统中的透镜安装于装置的顶部，所述透镜成像系统中的成像平台安装于装置的下部位置。本发明适用于一种基于中心光路可开式空间盘绕式伸展臂的太空望远镜，结构简单、可靠，整体质量分布均匀。技术研发人员：孙亮,侯宝珅,黄海,赵旭瑞,赵国伟,郭琦,赵炜佳受保护的技术使用者：北京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29