1.本发明属于航天空间站的交会对接领域。
背景技术：2.当前，在太空中，空间站交会对接方法，除美国利用航天飞机携带空间站对接外，其他对接方法主要程序是：先慢速接近并对准，近距离时借助机械臂控制方向，后进行撞锁，完成交会对接，这类方法不足之处：要求精准度特别高、速度特别慢，稍有偏差就容易发生碰撞损伤。
技术实现要素：3.为了解决空间站交会对接时存在的不足，本发明提供了利用车轮式电磁铁圆盘对接端(以下简称“车轮对接端”)与升降弹簧式圆盘对接端(以下简称“弹簧对接端”)的交会对接方法，其优势是：初步接触时，比当前的能承受更大的对准偏差和撞击力，所以更安全可靠，当然，也可以借助机械臂。
4.1.设备简述。
5.空间站对接端有两类：车轮对接端、弹簧对接端。
6.(1)车轮对接端。
7.此对接端最外端，有一个金属平面的五孔圆盘——1个大孔是圆盘空心，4个小孔围绕在周围；大孔内区域相接内藏式环形撞锁，不凸出，再向内相接有舱门，凹低于内藏式环形撞锁；舱门中心有综合对准仪器，包括激光对准测距仪、角度传感器、音视频监视器等；4个小孔，每一个小孔内有一个电动车轮，在弹簧作用下，平时状态稍凸出于五孔圆盘，受到撞击时，被短暂压平于五孔圆盘，既能起到减震作用，又确保不被撞坏，这4个车轮是一套电动行驶系统，像电动汽车一样，能前后行驶左右调整位置；车轮对接端的内侧有一个电磁铁控制器，在遥控下能使五孔圆盘产生相应磁场强度的电磁吸力。
8.(2)弹簧对接端。
9.此对接端外端，是一个金属平面的单孔圆盘——单孔就是圆盘空心，单孔内区域有相邻一定距离的外露式环形撞锁，其内相接有舱门，凹低于外露式环形撞锁；舱门中心有综合对准匹配仪器；单孔外区域的内部围绕着4个升降弹簧，这是一套压缩式弹簧系统，在其遥控下能使单孔圆盘升高或降低，升高则高于、降低则低于外藏式环形撞锁的最外端一定距离，初始状态是升高，受到撞击时，有减震作用。
10.综上所述，车轮对接端的部件五孔圆盘，内藏式环形撞锁，综合对准仪器，分别对应或匹配弹簧对接端的部件单孔圆盘，外露式环形撞锁，综合对准匹配仪器。五孔圆盘与单孔圆盘在间隔电动车轮情况下，能被电磁吸力吸在一起，并且车轮对接端在弹簧对接端上，能像电动汽车一样，进行定点停车；电磁铁控制器能分强度等级控制磁场强度，确保电磁吸力与电动车轮弹簧力、电动力相匹配，防止出现因磁场强度太大导致电动车轮不能行驶，或
太小吸不住单孔圆盘。电动车轮胎冠面与单孔圆盘的外表面之间，要有一定的摩擦系数，防止因为太光滑，不利于前后行驶左右调整位置，以及后文中的对准和撞锁。
11.2.交会对接。
12.第一步，被电磁吸力吸在一起。
13.车轮对接端与弹簧对接端依靠综合对准仪器、综合对准匹配仪器，遥控慢速接近并对准，并适时提前遥控开启电磁铁控制器，直至五孔圆盘与单孔圆盘在间隔着电动车轮的情况下，被电磁吸力吸在一起，其撞击力能被车轮的、一套升降弹簧的减震缓冲。本发明的交会对接方法，初步接触时，两个圆盘先贴靠，比当前的能承受相对更大的对准偏差和撞击力，所以更安全可靠。
14.第二步，进行对准。
15.车轮对接端依靠综合对准仪器、综合对准匹配仪器，利用一套电动行驶系统——4个电动车轮在弹簧对接端的单孔圆盘外表面上，前后行驶左右调整位置，使内藏式环形撞锁与外露式环形撞锁对准；如果因为电动车轮停靠在单孔圆盘外表面上的数量少，导致不能行驶，则重复第一步。
16.第三步，进行撞锁。
17.首先，遥控弹簧对接端的一套升降弹簧降低，使其单孔圆盘低于外露式环形撞锁，这也同时拉动了被电磁吸力吸在一起的车轮对接端的五孔圆盘，也就是说，能使外露式环形撞锁与内藏式环形撞锁在相向拉动下进行撞锁，成功后，关闭电磁铁控制器，如果失败，则重复此步骤；最后，开启车轮对接端舱门、弹簧对接端舱门，到此，完成了交会对接。另外，撞锁装置可以选用当前的成熟技术。
18.依此方法，在已经交会对的两端，还可以继续，形成一字形规模；参照这两类对接端，还可以设计t形或十字形专门对接舱，以实现t形对接。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
20.图1.车轮对接端示意图的前视图；
21.图2.车轮对接端示意图的左(右)侧视图(省略电磁铁控制器)；
22.图3.车轮对接端示意图的俯(仰)视图(省略电磁铁控制器)；
23.图4.弹簧对接端示意图的前视图；
24.图5.弹簧对接端示意图的左(右)侧视图、俯(仰)视图；
25.图6.交会对接第一步示意图的左(右)侧视图(省略电磁铁控制器)；
26.图7.交会对接第二步示意图的左(右)侧视图(省略电磁铁控制器)；
27.图8.交会对接第三步示意图的左(右)侧视图(省略电磁铁控制器)。
28.图中：1.五孔圆盘；2.综合对准仪器；3.电磁铁控制器；4.电动车轮；5.内藏式环形撞锁；6.车轮对接端舱门；7.单孔圆盘；8.综合对准匹配仪器；9.升降弹簧；10.外露式环形撞锁；11.弹簧对接端舱门；12.车轮对接端；13.弹簧对接端。
具体实施方式
29.交会对接：
30.第一步(图6)，被电磁吸力吸在一起。
31.车轮对接端(12)与弹簧对接端(13)依靠综合对准仪器(2)、综合对准匹配仪器(8)，遥控慢速接近并对准，并适时提前遥控开启电磁铁控制器(3)，直至五孔圆盘(1)与单孔圆盘(7)在间隔电动车轮(4)的情况下，被电磁吸力吸在一起，其瞬间撞击力能被车轮(4)的、一套升降弹簧(9)的减震缓冲掉。
32.第二步(图7)，进行对准。
33.车轮对接端依靠综合对准仪器(2)、综合对准匹配仪器(8)，利用一套电动行驶系统——4个电动车轮(4)在弹簧对接端(13)的单孔圆盘(7)外表面上，前后行驶左右调整位置，使内藏式环形撞锁(5)与外露式环形撞锁(10)对准；如果因为电动车轮(4)停靠在单孔圆盘(7)外表面上的数量少，导致不能行驶，则重复此第一步。
34.第三步(图8)，进行撞锁。
35.首先，遥控弹簧对接端(13)的一套升降弹簧(9)降低拉回，使其单孔圆盘(7)低于外露式环形撞锁(10)，这也同时拉动了被电磁吸力吸在一起的车轮对接端(12)的五孔圆盘(1)，也就是说，能使外露式环形撞锁(10)与内藏式环形撞锁(5)在相向拉动下进行撞锁，成功后，关闭电磁铁控制器(3)，如果失败，则重复此步骤；最后，开启车轮对接端舱门(6)、弹簧对接端舱门(11)，到此，完成了交会对接。
技术特征：1.关于空间站利用车轮式电磁铁圆盘对接端与升降弹簧式圆盘对接端的交会对接方法，设备之一是车轮式电磁铁圆盘对接端(以下简称“车轮对接端”)(12)，包括部件：五孔圆盘(1)、综合对准仪器(2)、电磁铁控制器(3)、电动车轮(4)、内藏式环形撞锁(5)、车轮对接端舱门(6)；设备之二是升降弹簧式圆盘对接端(以下简称“弹簧对接端”)(13)，包括部件：单孔圆盘(7)、综合对准匹配仪器(8)、升降弹簧(9)、外露式环形撞锁(10)、弹簧对接端舱门(11)；交会对接时，其特征是：在第一步中(图6)，车轮对接端(12)与弹簧对接端(13)接近后，近距离时能被遥控开启的电磁吸力吸在一起；在第二步中(图7)，车轮对接端(12)利用电动车轮(4)在弹簧对接端(13)的外表面上，像电动汽车一样，能前后行驶左右调整位置，进行对准；在第三步中(图8)，车轮对接端(12)与弹簧对接端(13)被一套升降弹簧(9)拉动下，能进行撞锁，成功后，开启车轮对接端舱门(6)、弹簧对接端舱门(11)，到此，完成了交会对接。2.根据权利要求1所述的车轮对接端(12)，其特征是：其部件五孔圆盘(1)有电磁吸力，可以是没有孔的其他形状非金属平面，其他部件的位置、数量可以视情况确定。3.根据权利要求1所述的升降弹簧对接端(13)，其特征是：其部件单孔圆盘(7)能被电磁吸住或能产生电磁吸力，可以是没有孔的其他形状金属平面，其他部件的位置、数量可以视情况确定；升降弹簧，既可以是压缩式，也可以是拉伸式，还可以是其他形式的减震。
技术总结本发明是关于空间站利用车轮式电磁铁圆盘对接端(以下简称“车轮对接端”)与升降弹簧式圆盘对接端(以下简称“弹簧对接端”)的交会对接方法，属于航天空间站的交会对接领域。当前技术不足：要求精准度特别高、速度特别慢，稍有偏差就容易碰撞损伤，而本发明在交会对接接触时，能承受更大的对准偏差和撞击力，所以更安全可靠，当然，也可以借助机械臂。交会对接简要程序：首先，车轮对接端与弹簧对接端接近后，被开启的电磁吸力吸在一起；然后，车轮对接端利用电动车轮在弹簧对接端的外表面上，像汽车一样，能前后行驶左右调整位置，进行对准；最后，车轮对接端与弹簧对接端被一套升降弹簧拉动下，进行撞锁，成功后开启两个舱门，完成交会对接。对接。对接。
技术研发人员：杨洪国
受保护的技术使用者：杨洪国
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/7/5
