基于动力学分析的机械臂可达性方法研究

杜 航， 唐 力， 尚建忠

（国防科学技术大学机械设计系，湖南 长沙 410073）

在轨维护与服务(On-orbit Maintenance and Servicing，OMS)是为了延长在轨系统使用寿命，扩展和提升系统性能，对系统进行预定或应急的在轨检查、校正、维持、维修和升级更新等服务任务的空间活动[1]。而长期以来，已在轨运行的航天器在设计之初往往没有考虑到实施在轨维护与服务的特殊要求，因而没有任何适合接受服务的相应设计，例如没有相应的对接装置，航天器外壳不易打开，设备配件不可更换等等[2]。

当前阶段，我国主要的在轨服务基本过程可分为：服务航天器运载发射入轨段、服务航天器准同步轨道入轨段、交会对接段、在轨服务段、服务任务结束分离撤离段。服务航天器在轨服务任务完成之后，不能停留在GEO（对地静止轨道）轨道上，需要与目标解锁分离，之后服务航天器启动撤离轨道机动程序，再进行轨道转移，服务航天器轨道转移至停泊轨道，等待下次服务任务[3-4]。

基于航天器在轨维护与服务系统的技术需求，有必要开展维修性设计仿真验证的关键技术研究和系统开发，根据在轨维护系统的设计方案进行维修性诸要素的评价和分析，形成在轨维护与服务系统的维修性设计约束和评价机制，为航天器及其在轨服务系统的研制和技术管理奠定重要的技术基础，从而充分保证被维护航天器具有良好的可操作、能服务、易维护的先天特性，同时提供服务的航天器具有足够的维护服务效能，达到提高在轨维护系统的可靠性并降低技术风险的目的。……