专利名称：一种铰链式空间遥感相机支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及空间光学遥感技术领域，具体涉及ー种铰链式空间遥感相机支架。
背景技术：
空间遥感相机是搭载在卫星上用来获取地球目标信息的传感器，被广泛用于资源普查、地形测绘、军事侦察等许多领域。随着航天遥感技术的不断发展，空间遥感相机对地分辨率也不断提高。空间遥感，特别是红外遥感技术在资源调查、环境监测、大气和海洋观测、地球辐射测量和天文观测以及军事等方面拥有广阔的应用前景。
空间遥感相机对力、热等环境因素比较敏感。相机和卫星平台之间还会产生装配应カ；相机在运载和发射卫星的过程中，会受到冲击和振动的影响，在轨运行中，当温度变化时它们之间不等量的热变形也会产生应カ应变，这些因素都会影响相机的成像质量。目前，空间遥感相机与卫星平台之间常用的连接方式是空间遥感相机13与卫星平台14通过刚性空间遥感相机支架12连接，如图I所示，刚性空间遥感相机支架12 —端与卫星平台14固定连接，另一端与空间遥感相机13对接面固定连接，这种连接方式对空间遥感相机13和卫星平台14的对接面平面精度要求较高，无法有效避免空间遥感相机13和卫星平台14之间产生的装配应カ和卫星平台14的热应カ向相机的传递，进而对空间遥感相机13的成像质量造成严重影响，因此，迫切需要研制出一种既能对空间遥感相机有效定位又不产生装配应カ的空间遥感相机支架。
发明内容
为了解决现有的通过刚性空间遥感相机支架连接对空间遥感相机成像质量的影响，本发明提供一种铰链式空间遥感相机支架。本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下一种铰链式空间遥感相机支架，该支架包括与卫星平台固定相连的底座，所述底座的连接面上设置有安装孔和定位销孔，连接面上凸起有两个梯形结构，两个梯形结构中间还设置有矩形槽；与所述底座通过第一连接轴相连的第一连接件，所述第一连接件通过与矩形槽配合与底座相连，所述第一连接件能够绕所述第一连接轴转动；与所述第一连接件通过第二连接轴相连的支座，所述支座的连接面上设置有安装孔，其下端设置有突出结构，所述支座与空间遥感相机固定相连并能够绕所述第二连接轴转动。该支架还包括与所述第一连接件通过第二连接轴相连的第二连接件，所述第二连接件通过第三连接轴与支座相连，所述第二连接件的上端设置有开ロ槽，支座的下端突出结构与开ロ槽相配合并直接落入开ロ槽内，所述支座能够绕所述第三连接轴转动。所述第一连接轴、第二连接轴和第三连接轴的结构相同，均为圆柱形结构。
所述第一连接轴、第二连接轴和第三连接轴均采用40Cr材料制成。该支架还包括与所述第一连接件通过第二连接轴相连的第三连接件，所述第三连接件通过第四连接轴与支座相连，所述第三连接件的上端设置有开ロ，支座下端的突出结构设置成与开ロ相配合的两个梯形结构，第三连接件的上端可直接落入两个梯形结构内，所述支座能够绕所述第四连接轴转动。所述第二连接轴和第四连接轴的结构相同，均为圆柱形结构。所述第四连接轴采用40Cr材料制成。本发明的有益效果是本发明利用铰机构的特点，设计了一种铰链式空间遥感相机支架用于空间遥感相机与卫星平台的连接。本发明的相机支架是ー种铰链式机构，底座、 连接件和支座之间均采用连接轴连接，各部件能够绕连接轴转动，形成铰链式的连接，这种连接方式对空间遥感相机和卫星平台的对接面平面精度要求不高，能够消除相机安装面与卫星安装面平面度误差产生的装配应力，以及卫星平台与相机热变形产生的热应力，有效地降低振动和颤振对相机造成的影响，保证了空间遥感相机的成像质量。该相机支架既能对相机有效的定位连接安装相机，又不会产生过约束帯来装配应力。
图I为空间遥感相机和卫星平台通过刚性空间遥感相机支架连接的示意图；图2为本发明的铰链式空间遥感相机支架中支架A的结构示意图；图3为图2的支架A的装配示意图；图4为本发明的铰链式空间遥感相机支架中支架B的结构示意图；图5为图4的支架B的装配示意图；图6为本发明的铰链式空间遥感相机支架中支架C的结构示意图；图7为图6的支架C的装配示意图；图8为本发明中的支架A、支架B和支架C实现空间遥感相机与卫星平台连接的实施示意图。图中1、底座，2、第一连接轴，3、第一连接件，4、第二连接轴，5、第一支座，6、第二支座，7、第二连接件，8、第三连接轴，9、第三支座，10、第三连接件，11、第四连接轴，12、刚性空间遥感相机支架，13、空间遥感相机，14、卫星平台，15、第一支架，16、第二支架，17、第三支架。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进ー步详细说明。本发明的铰链式空间遥感相机支架包括三个支架，三个支架配合使用实现空间遥感相机与卫星平台的连接，三个支架分别为第一支架15、第二支架16和第三支架17，第一支架15安装在空间遥感相机13后端与卫星平台14相应接ロ位置，如图3所示，第一支架15主要包括底座I、第一连接轴2、第一连接件3、第二连接轴4和第一支座5，底座I的连接面上设置有与卫星平台14连接的四个安装孔和两个定位销孔，连接面向上凸起有两个梯形结构，每个梯形结构上均设置有与第一连接轴2配合的孔，第一连接轴2通过两个梯形结构的螺纹孔和螺母配合而固定，在两个梯形结构的中间位置，还设置有矩形槽；第一连接件3为十面结构，下端设置成与矩形槽相切合的结构，可直接落入矩形槽内，第一连接件3的ー组平行面上设置有与第一连接轴2配合的孔，另ー组平行面上设置有与第二连接轴4配合的孔，第一连接件3可绕着第一连接轴2转动，与底座I形成铰链式连接；第一支座5的连接面上设置有与空间遥感相机13连接的六个安装孔，连接面中间开有两个方形孔，第一支座5下端为向下凸起的两个梯形结构，每个梯形结构上均设置有与第二连接轴4配合的孔，第二连接轴4通过两个梯形结构的螺纹孔和螺母配合而固定，第一支座5可绕着第二连接轴4转动，与第一连接件3形成铰链式连接。如图5所示，为本发明中第二支架16的装配示意图，安装在空间遥感相机13后端与卫星平台14相应接ロ位置，主要包括底座I、第一连接轴2、第一连接件3、第二连接轴4、第二连接件6、第二支座7和第三连接轴8，底座I、第一连接轴2、第一连接件3和第二连接 轴4的结构以及它们之间的连接关系与第一支架15中描述的相同，第二连接件6上端为大开ロ槽，下端为小开ロ槽，ー组平行面上设置有与第二连接轴4配合的孔，另ー组平行面上设置有与第三连接轴8配合的孔，第二连接件6可完全将第一连接件3包覆在其内部，第二连接件6通过第二连接轴4与第一连接件3相连；第二支座7的连接面上设置有与空间遥感相机13连接的六个安装孔，连接面中间开有两个方形孔，第二支座7下端为与第二连接件6上的大开ロ槽配合的突出结构，突出结构可直接落入大开ロ槽内，突出结构上设置有与第三连接轴8配合的孔，第二支座7通过第三连接轴8与第二连接件6相连，第二支座7可绕着第三连接轴8转动，与第二连接件6形成铰链式连接。如图7所示，为本发明中第三支架17的装配示意图，安装在空间遥感相机13前端中部与卫星平台14相应接ロ位置，主要包括底座I、第一连接轴2、第一连接件3、第二连接轴4、第三连接件9、第三支座10和第四连接轴11，底座I、第一连接轴2、第一连接件3和第ニ连接轴4的结构以及它们之间的连接关系与第一支架15中描述的相同，第三连接件9的上下端均设置有开ロ，ー组平行面上设置有与第二连接轴4配合的孔，另ー组平行面上设置有与第四连接轴11配合的孔，第三连接件9可完全将第一连接件3包覆在其内部，第三连接件9通过第二连接轴4与第一连接件3相连；第三支座10的连接面上设置有与空间遥感相机13连接的四个安装孔，下端为向下凸起的两个梯形结构，两个梯形结构的中间还设置有与第三连接件9的上端开ロ配合的槽，每个梯形结构上均设置有与第四连接轴11配合的孔，第四连接轴11通过两个梯形结构的螺纹孔和螺母配合而固定，第三支座10可绕着第四连接轴11转动，与第三连接件9形成铰链式连接。上述第一连接轴2、第二连接轴4、第三连接轴8和第四连接轴11的结构相同，均为圆柱形结构，它们在连接时均用螺母固定，防止其窜动。上述第一连接轴2、第二连接轴4、第三连接轴8和第四连接轴11均采用40Cr材料制成，其余零件均采用TC4材料制成，TC4是ー种钛合金材料，具有良好的综合力学机械性能，比強度大。如图8所示，本发明的铰链式空间遥感相机支架应用于我国一种传输型空间遥感相机13与卫星平台14的连接中，将第一支架15和第二支架16安装在空间遥感相机13后端与卫星平台14相应接ロ位置，第三支架17安装在空间遥感相机13前端中部与卫星平台14相应接ロ位置，三个支架相互配合有效降低了振动和颤振对相机的影响。
权利要求
1.一种铰链式空间遥感相机支架，其特征在于，该支架包括 与卫星平台(14)固定相连的底座(1)，所述底座(I)的连接面上设置有安装孔和定位销孔，连接面上凸起有两个梯形结构，两个梯形结构中间还设置有矩形槽； 与所述底座(I)通过第一连接轴(2 )相连的第一连接件(3 )，所述第一连接件(3 )通过与矩形槽配合与底座(I)相连，所述第一连接件(3 )能够绕所述第一连接轴(2 )转动； 与所述第一连接件(3)通过第二连接轴(4)相连的支座，所述支座的连接面上设置有安装孔，其下端设置有突出结构，所述支座与空间遥感相机(13)固定相连并能够绕所述第ニ连接轴(4)转动。
2.根据权利要求I所述的ー种铰链式空间遥感相机支架，其特征在于，该支架还包括 与所述第一连接件(3)通过第二连接轴(4)相连的第二连接件(6), 所述第二连接件(6)通过第三连接轴(8)与支座相连，所述第二连接件(6)的上端设置有开ロ槽，支座的下端突出结构与开ロ槽相配合并直接落入开ロ槽内，所述支座能够绕所述第三连接轴(8)转动。
3.根据权利要求2所述的ー种铰链式空间遥感相机支架，其特征在于，所述第一连接轴(2)、第二连接轴(4)和第三连接轴(8)的结构相同，均为圆柱形结构。
4.根据权利要求3所述的ー种铰链式空间遥感相机支架，其特征在干，所述第一连接轴(2)、第二连接轴(4)和第三连接轴(8)均采用40Cr材料制成。
5.根据权利要求I所述的ー种铰链式空间遥感相机支架，其特征在于，该支架还包括 与所述第一连接件(3)通过第二连接轴(4)相连的第三连接件(9), 所述第三连接件(9 )通过第四连接轴(11)与支座相连，所述第三连接件(9 )的上端设置有开ロ，支座下端的突出结构设置成与开ロ相配合的两个梯形结构，第三连接件(9)的上端可直接落入两个梯形结构内，所述支座能够绕所述第四连接轴(11)转动。
6.根据权利要求5所述的ー种铰链式空间遥感相机支架，其特征在于，所述第二连接轴(4)和第四连接轴(11)的结构相同，均为圆柱形结构。
7.根据权利要求6所述的ー种铰链式空间遥感相机支架，其特征在于，所述第四连接轴(11)采用40Cr材料制成。
全文摘要
一种铰链式空间遥感相机支架，涉及空间光学遥感技术领域，解决了刚性空间遥感相机支架连接对空间遥感相机成像质量的影响。该相机支架包括与卫星平台固定相连的底座，与底座通过第一连接轴相连的第一连接件，第一连接件能绕第一连接轴转动；与第一连接件通过第二连接轴相连的支座，支座与空间遥感相机相连并能绕第二连接轴转动，还包括与第一连接件通过第二连接轴相连的第二连接件或第三连接件，第二连接件通过第三连接轴与支座相连，支座能绕所述第三连接轴转动；第三连接件通过第四连接轴与支座相连，支座能绕第四连接轴转动。本发明中各部件能绕连接轴转动形成铰链式连接，消除了装配应力，降低了振动，保证了空间遥感相机的成像质量。
文档编号F16M11/12GK102853220SQ20121033899
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者邵明东, 郭疆, 孙继明, 龚大鹏 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所