大容差空间合作目标捕获对接装置设计的研究

随着地球轨道上的航天器的日益增多，在轨服务技术正在成为各国空间宇航领域研究的重点 。而空间捕获对接已成为在轨维护任务的-项重要支撑性技术，随着航天技术的发展，在轨维护任务 日益复杂，其对捕获对接装置的功能和性能要求也逐渐提高。通过设计高性能指标与高功能集成的捕获对接装置，可以大大降低维护设备的发射成本 ，同时满足空间任务多样性的要求。

针对空间飞行器在轨维护任务中的典型子任务-在轨加注 ，介绍了-种可同时提供机械、电气与流体连接的多功能对接装置设计方案。该设计以其在容差能力、对接刚度、集成度与结构质量效率等性能方面的优点，在此类任务中具有很大的应用潜力。

2空间合作目标捕获对接装置典型方案及其任务需求轨道快车(Orbital Express，OE)计划于 1999年 1 1月提出，是目前较为完整的在轨服务体系演示验证计划。该项目系统由能够为卫星提供在轨服务的服务航天器 ASTRO(Autonomous SpaceTransfer and Robotic Orbiter，ASTRO)和可升级、维修的目标星NEXTSat(Next Generation of Satellite，NEXTSat)两部分组成演示验证自主对接、在轨加注、部件更换维护等在轨服务关键技术13]。

轨道快车计划中的捕获对接机构(OE Capture System，OECS)定位元件采用三瓣式设计，可以实现数据、电流与流体的传输。

其主动机构(Active Mechanism)安装于服务航天器 ASTRO上 ，从动机构(Passive Mechanism)安装于目标星 NEXTSat上，如图1所示 。

来稿日期：2012-04-12基金项目：中国高技术研究发展计划(863计划)(2009AA )作者简介：杜 吴，(1989-)，男，内蒙古人，硕士，主要研究方向：机器人技术；朱映远.(1977-)，男，山西人，博士，讲师，主要研究方向：空间机器人技术