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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113895662A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111182365.7(22)申请日2021.10.11(71)申请人北京空间飞行器总体设计部地址100094北京市海淀区友谊路104号(72)发明人谭春林罗敏高振良刘育强刘华伟乔永昌庄原朱佳林(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人范晓毅(51)Int.Cl.B64G1/64(2006.01)B64G4/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种失效卫星捕获对接装置及方法(57)摘要本发明公开了一种失效卫星捕获对接装置,采用套索捕获机构完成对目标星的捕获,然后带动被捕获的目标星与靠近任务星,通过缓冲对接锁定机构实现任务星与目标星的对接;另外,本发明失效卫星捕获对接装置中还增加了控制器,对捕获及对接过程进行智能控制;本发明集捕获、对接、锁紧和释放于一体,具有捕获容差大、捕获成功率高、对接牢靠的优点,且在抓捕后两颗卫星抵近过程中能够削减两颗卫星之间的姿态偏差,提高对接的准确性,可重复实施多次捕获任务,实用性强。本发明还公开了一种基于失效卫星捕获对接装置实现的失效卫星捕获对接方法。CN113895662ACN113895662A权利要求书1/3页1.一种失效卫星捕获对接装置,其特征在于,包括支架(1),套索捕获机构(2)和缓冲对接锁定机构(3);支架(1)固定于任务星(12)表面,用于安装套索捕获机构(2)和缓冲对接锁定机构(3);缓冲对接锁定机构(3)位于套索捕获机构(2)外侧;套索捕获机构(2)包括套索捕获装置(4)和套索展收装置(5),套索展收装置(5)一端固定安装于支架(1)上,另一端连接套索捕获装置(4),用于带动套索捕获装置(4)远离任务星(12)表面捕获目标星(9)或靠近任务星(12)表面实现目标星(9)与任务星(12)的对接;套索捕获装置(4)包括套索组件(40)和限位支撑板(41),所述套索组件(40)为2个,记为第一索套组件和第二索套组件,限位支撑板(41)与套索组件(40)同轴;限位支撑板(41)、第二索套组件和第一索套组件沿轴线方向间隔布置且依次远离任务星(12)表面;所述第一索套组件和第二索套组件分别形成与目标星(9)中发动机喷管(90)的不同位置相匹配的索套,同时利用限位支撑板(41)对目标星(9)进入套索捕获装置(4)的极限位置进行限定,实现对目标星(9)的捕获;缓冲对接锁定机构(3)包括缓冲装置(6)、对接装置(7)和锁紧装置(8),缓冲装置(6)一端固定安装于支架(1)上,另一端连接对接装置(7),目标星(9)中星箭对接环(91)与对接装置(7)配合,通过锁紧装置(8)锁紧后,实现目标星(9)与任务星(12)的对接,同时利用缓冲装置(6)缓冲两星撞击所产生的能量。2.根据权利要求1所述的一种失效卫星捕获对接装置,其特征在于,所述失效卫星捕获对接装置还包括控制器(13);套索捕获装置(4)还包括光栅传感器(46);光栅传感器(46)设于套索组件(40)上,用于探测目标星(9)进入套索捕获装置(4)的情况并传输至控制器(13),控制器(13)根据目标星(9)进入套索捕获装置(4)的情况分别向第一索套组件和第二索套组件发送收拢指令;所述缓冲对接锁定机构(3)还包括设于对接装置(7)上的限位开关(72),星箭对接环(91)与对接装置(7)配合时,压缩触发限位开关(72),限位开关(72)将触发信号发送给控制器(13),控制器(13)根据触发信号控制锁紧装置(8)进行锁紧。3.根据权利要求1或2所述的一种失效卫星捕获对接装置,其特征在于,套索组件(40)包括驱动组件(42)、固定环(43)、转动环(44)和捕获绳索(45);转动环(44)可转动安装于固定环(43)内侧且与固定环(43)同轴,驱动组件(42)用于驱动转动环(44)相对固定环(43)进行绕轴线方向的转动,捕获绳索(45)数量≥3,每根捕获绳索(45)的第一端与转动环(44)固定连接,第二端与固定环(43)固定连接,转动环(44)相对固定环(43)的转动带动捕获绳索(45)第一端进行相对于第二端的运动,各捕获绳索(6)收拢围成用于捕获目标物体的索套。4.根据权利要求3所述的一种失效卫星捕获对接装置,其特征在于,所述各捕获绳索(45)的第一端与转动环(44)的连接点沿转动环(44)均匀分布,第二端与固定环(43)的连接连接点沿固定环(43)均匀分布。5.根据权利要求3所述的一种失效卫星捕获对接装置,其特征在于,所述驱动组件(42)包括电机,电机支架和齿轮副;所述电机为带减速器的直流无刷电机,步进电机或伺服电机中的一种;电机通过电机支架固定安装于固定