词条 | 工程试验卫星-7(ETS-VII) |
释义 | 发展简介日本宇宙事业开发集团(National Space Development Agency of Japan,NASDA)为了获取空间机器人技术和交会对接技术制定了ETS-VII的研制计划,并在1992年4月开始方案设计,1994年秋转入正样,1995年秋完成正样,10月进入总装;1996年秋进入综合测试,1997年11月发射。原计划工作一年半,但实际上一直工作到1999年11月,为日本的研究人员提供了大量的试验机会。 主要内容ETS-VII的主要试验内容包括机器人手臂与卫星姿态的协调控制试验、大延时情况下空间机器人的遥操作试验及在轨服务试验等。 其中,在轨服务试验主要包括一下典型的在轨服务内容:利用安装在机器人手臂的摄像头对目标卫星进行监测,利用机器人手臂进行ORU更换,补给燃料,组装桁架结构和装配试验天线等。 结构组成ETS-VII由东芝公司生产,总质量3.0t,其中追踪卫星2.5t,目标卫星0.5t。用H-2火箭把“热带降雨观测卫星”(TRMM)和ETV-VII采用一箭双星发射方式送到高350km、倾角35度的圆轨道,然后,ETV-VII通过星载变轨发动机进入550km圆轨道,追踪星与目标星分离。追踪星采用高精度零动量三轴姿态控制方式,确保在没23h内(15个轨道周期)完成一次交会对接以及顺利完成空间遥操作机器人试验。目标星也是采用三轴控制,在交会对接试验中可保证目标星在自由飞行过程中指向地球,提供满足试验所需的环境。 ETS-VII遥操作系统由星上机器人系统和地面控制系统组成。 星上机器人系统主要包括机器人手臂、视觉系统、星上机器人控制系统以及包括ORU、任务版、目标卫星操作工具(TSTL)等在内的机器人手臂载荷等几个组成部分。而地面操作系统通过数据中继卫星的通信链路远程遥操作机械臂。ETS-VII机器人系统有两种远程控制模式:一是非间隔命令的远程编程模式;二是利用时间间隔命令的远程操作模式。 关键技术ETS-VII要完成自主交会对接任务,导航制导技术十分重要。ETS-VII有3中导航方式,每种方式的选择根据两星之间的距离而定:当两星距离在2m以内时,安装在追踪星上的相机敏感器测量两星相对位置和位姿;在2-500m时,采用激光雷达测量两星的相对位置和位姿;大于500m时,采用GPS接收机测量两星的相对位置和速度。追踪星接近目标星的轨迹由星上计算机根据测量数据计算得到。 意义ETS-VII是世界上首颗带有机械臂的卫星,其发射成功是在轨服务空间机器人研制中的一个重要的里程碑事件,极大推动了世界各航天国家对在轨服务的研究。 |
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