DE19937765A1

DE19937765A1 - Einrichtung zum genauen Positionieren einer Antenne

Info

Publication number: DE19937765A1
Application number: DE19937765A
Authority: DE
Inventors: Manfred Schmid
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2001-03-15
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: DE19937765B4; US6473052B1

Abstract

Einrichtung zum genauen Positionieren von einer Antenne eines Satelliten im Weltraum, wobei die Antenne auf einer kardanisch aufgehängten Platte befestigt ist, die um zwei senkrecht zueinander verlaufende, in Lagern gelagerte Achsen schwenkbar ist und für jede Achse jeweils ein Drehantrieb vorhanden ist, der aus einem mit der Achse (10, 12) verbundenem Arm (30) eines Hebels (28) und einem auf den Arm frei einwirkenden Linear-Antrieb (24, 26) besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum genauen Positionieren einer Antenne eines Satelliten. Dies ist in der Fachsprache ein "Antenna Pointing Mechanism", der auch kurz als "APM" bezeichnet wird.

Es ist bekannt, Antennen auf oder an einem Kardangelenk (gimbal) anzuordnen und für jede der senkrecht zueinander verlaufenden Achsen des Kardangelenks einen Antrieb vorzusehen. Dieser Antrieb kann ein Drehwinkelgeber, z. B. Schrittschaltmo tor oder ein Zahnradgertriebe sein.

Aufgabe der Erfindung ist es,

- während der Startphase sollen von Antenne und Kardangelenk keine Kräfte auf den Antrieb einwirken
- während der Startphase sollen sich Antenne und Kardangelenk in einer verrie gelten Position befinden
- am Ende der Startphase soll die Antenne präzise eine voreingestellte Position einnehmen
- während des Betriebes soll die Position der Antenne hochpräzis veränderbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch den Gegenstand der Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figur näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine axonometrische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Positionierung einer Antenne,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht während der Startphase,

Fig. 4 eine Seitenansicht während des Betriebs der Antenne.

Fig. 1 zeigt eine Basis-Platte 2, die ein Teil eines Satelliten sein kann und auf der ein Rahmen 4 befestigt ist. Der Rahmen 4 trägt eine kardanisch aufgehängte Platte 6 mit Befestigungseinrichtungen 8 für eine Antenne (nicht gezeigt) oder eine andere Nutzlast. Vom Kardangelenk sind in Fig. 1 die Achsen 10, 12 sowie die Lager 14, 16 zu sehen. Die Achsen 10, 12 sind mit der Platte 6 starr verbunden und ihre jeweils voneinander unabhängige Winkelbewegung bewirkt die Positionierung einer Anten ne, die sich auf der Platte 6 befindet. Die Antriebe 18, 20 für jede der beiden senk recht zueinander verlaufenden Achsen 10, 12 bestehen aus:

- einem Getriebe-Motor 22 mit Spindeleinheit 24 und ebener Spindelendplatte 26,
- einem Hebel 28 (der jeweils an einer Achse 10 oder 12 befestigt ist) und einen Arm 30 aufweist,
- Federelementen 32 zu beiden Seiten des Hebels 28, die jeweils einerseits mit dem Hebel und andererseits mit dem Rahmen des Kardangelenks verbunden sind,
- einem Dämpfer 34, der am Arm 30 befestigt ist und eine ballige Endplatte 36 aufweist.

Die Funktion der erfindungsgemässen Einrichtung wird anhand der Fig. 3 und 4 deutlich:

Wie in Fig. 3 zu sehen ist, werden vor dem Start die Federelemente 32 vorgespannt und verriegelt. Zwischen der Endplatte 36 des Dämpfers 34 und der Endplatte 26 der Spindel ist ein Spalt, so dass während des Starts und Fluges keinerlei von der Antenne verursachten Beschleunigungskräfte auf die Spindel 24, 26 einwirken können.

Hat der Satellit seine Umlaufbahn erreicht, wird die Platte 6, die während des Starts über eine nicht gezeigt Haltevorrichtung fixiert ist, freigegeben, so dass diese, getrieben durch die Federelemente 32, in ihre vorpositionierte Lage schwenkt, die in Fig. 4 dargestellt ist. Dabei berühren sich die Endplatten 26 und 36 nicht stossartig wegen der Wirkung des Dämpfers 34. In der in Fig. 4 gezeigten Lage kann nun eine Antenne oder andere Nutzlast in Betrieb genommen werden.

Eine Nachjustierung oder Neujustierung der Antenne ist jederzeit möglich. Hierzu wird der Getriebe-Motor 22 betrieben und die Spindel 24, 26 bewegt sich feinfühlig in axialer Richtung. Gegen die Kraftwirkung der Federelemente 32 werden die End platte 36 sowie der Arm 30 und der Hebel 28 ausgelenkt. Dies bewirkt eine Win keldrehung der jeweiligen Achse 10, 12 und damit eine präzise Positionierung der Antenne.

Claims

1. Getriebe zum genauen Positionieren von einer Antenne eines Satelliten im Weltraum, wobei die Antenne auf einer kardanisch aufgehängten Platte befestigt ist, die um zwei senkrecht zueinander verlaufende, in Lagern gelagerte Achsen schwenkbar ist und für jede Achse jeweils ein Drehantrieb vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (18, 20) aus einem mit der Achse (10, 12) verbundenem Arm (30) eines Hebels (28) und einem auf den Arm frei einwirken den Linear-Antrieb (24, 26) besteht.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (30) mit einem Dämpfer (34) verbunden ist, auf dessen ballige Endplatte (36) die ebene Endplatte (26) des Linearantriebs frei einwirkt.

3. Getriebe nach Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass Federelemente (32) vorhanden sind, die einerseits am Hebel (28) und andererseits am Kardan gelenk-Rahmen angelenkt sind.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine ausserhalb des gezeigten Mechanismus angeordnete Freigabe-Vorrichtung für die Platte (6) und damit für die Federelemente (32) vorhanden ist.