航天器服务装置及相关组件、系统和方法与流程

本公开的实施例总体上涉及用于航天器(例如，卫星)的服务装置。尤其，本公开的实施例涉及一种服务系统，所述服务系统包括一个或多个可拆卸的服务装置(例如，吊舱或模块)以及相关的装置、组件和方法。

背景技术：

1、成千上万的航天器绕地球运行以用于执行各种功能，包括例如电信、gps导航、气象预报和制图。像所有机器一样，航天器定期地需要服务以延长其功能寿命。服务可以包括例如部件修复、补充燃料、轨道上升、站位保持、动量平衡或其它维护。为实现这一点，可以将服务航天器送入轨道中，使其与需要维护的客户航天器对接，并且在对接之后对客户航天器执行延长使用寿命的维护。在没有延长使用寿命的维护的情况下，这些航天器会停止服务，替换的费用通常是非常昂贵的，并且交货时间会长达数年。

2、各种专利和出版物已经考虑到此类航天器服务以及相关的特征和问题，包括美国专利no.3,508,723、no.4,219,171、no.4,391,423、no.4,588,150、no.4,664,344、no.4,898,348、no.5,005,786、no.5,040,749、no.5,094,410、no.5,299,764、no.5,364,046、no.5,372,340、no.5,490,075、no.5,511,748、no.5,735,488、no.5,803,407、no.5,806,802、no.6,017,000、no.6,299,107、no.6,330,987、no.6,484,973、no.6,523,784、no.6,742,745、no.6,843,446、no.6,945,500、no.6,969,030、no.7,070,151、no.7,104,505、no.7,207,525、no.7,216,833、no.7,216,834、no.7,240,879、no.7,293,743,no.7,370,834、no.7,438,264、no.7,461,818、no.7,484,690、no.7,513,459、no.7,513,460、no.7,575,199、no.7,588,213、no.7,611,096、no.7,611,097、no.7,624,950、no.7,815,149、no.7,823,837、no.7,828,249、no.7,857,261、no.7,861,974、no.7,861,975、no.7,992,824、no.8,006,937、no.8,006,938、no.8,016,242、no.8,056,864、no.8,074,935、no.8,181,911、no.8,196,870、no.8,205,838、no.8,240,613、no.8,245,370、no.8,333,347、no.8,412,391、no.8,448,904、no.8,899,527、no.9,108,747、no.9,302,793、no.9,321,175和9,399,295；美国专利公布no.2004/0026571、no.2006/0145024、no.2006/0151671、no.2007/0228220、no.2009/0001221、no.2012/0112009、no.2012/0325972、no.2013/0103193、no.2015/0008290、no.2015/0314893、no.2016/0039543和no.2016/0039544；欧洲专利no.ep 0541052、no.0741655b1、no.0741655b2和1654159；pct公开no.2005/110847、no.2005/118394、no.2014/024199和2016/030890；日本专利no.jph01282098；《automatedrendezvous and docking of spacecraft》，fehse，wigbert，剑桥大学出版社(2003年)；《on-orbit servicing missions：challenges and solutions for spacecraftoperations》，sellmaier,f.等人，2010年航天行动会议，aiaa 2010-2159(2010)；以及《towards a standardized grasping and refueling on-orbit servicing for geospacecraft》，medina、alberto等人，《宇航学报》134 1-10(2017)；deos–《the in-flighttechnology demonstration of german’s robotics approach to disposemalfunctioned satellites》，reintsema,d.等人，这些专利中的每个的全部公开内容由此通过该引用合并于此。

3、然而，为航天器提供多种服务选择的可靠且坚固的服务航天器会是成本过高的。另一方面，成本较低的选择会无法提供对于许多应用而言所必需的各种服务选择以及可靠且强大的服务功能。

技术实现思路

1、本发明的实施例包括一种航天器服务系统，所述航天器服务系统包括航天器服务装置和至少一个吊舱，所述至少一个吊舱包括至少一个航天器服务部件。所述至少一个吊舱由所述航天器服务装置运载。所述航天器服务装置被配置为使用所述航天器服务系统的推进力将所述至少一个吊舱转移到目标航天器，以便借助所述至少一个吊舱的所述至少一个航天器服务部件为所述目标航天器服务。所述航天器服务装置被配置为保持与所述至少一个吊舱进行至少部分地物理接触，直到所述至少一个吊舱固定到所述目标航天器为止，并且所述航天器服务装置被配置为在所述至少一个吊舱固定到所述目标航天器之后停止与所述至少一个吊舱的物理接触。

2、本公开的实施例还包括一种航天器服务系统，所述航天器服务系统包括航天器服务装置和至少一个吊舱，所述至少一个吊舱包括至少一个航天器服务部件。所述至少一个吊舱由所述航天器服务装置运载。所述航天器服务装置被配置为将所述至少一个吊舱转移到目标航天器，以便借助所述至少一个吊舱的所述至少一个航天器服务部件为所述目标航天器服务。

3、本公开的实施例还包括一种航天器服务系统，所述航天器服务系统包括航天器服务装置和至少一个吊舱，所述航天器服务装置包括至少一个传感器，所述至少一个吊舱包括至少一个航天器服务部件。所述至少一个吊舱由所述航天器服务装置运载。所述航天器服务装置被配置为将所述至少一个吊舱转移到目标航天器，以便借助所述至少一个吊舱的所述至少一个航天器服务部件为所述目标航天器服务。所述至少一个传感器被配置为检测与将所述至少一个吊舱转移到所述目标航天器有关的所述目标航天器的一部分的特征。

4、本公开的实施例还包括一种为航天器服务的方法，所述方法包括：将航天器服务装置定位成靠近所述航天器，将包括至少一个航天器服务部件的多个吊舱中的至少一个吊舱转移到所述航天器，以及在所述至少一个吊舱固定到所述航天器之后停止与所述至少一个吊舱的物理接触。

5、本公开的实施例还包括一种航天器服务系统，所述航天器服务系统包括航天器服务装置和多个吊舱，其中，所述航天器服务装置被配置为对所述多个吊舱进行安装、添加燃料、补充燃料、拆卸、重新安装或重复使用中的至少两项。

6、以上概述并非旨在描述本公开的每个示出的实施例或每个实施方案。