气控型辅助对接装置及卫星的气控型辅助对接方法

摘要

本发明公开了一种气控型辅助对接装置及卫星的气控型辅助对接方法，用于卫星辅助对接捕获，包括用于卫星对接过程中进行柔性引导并通过充气膨胀进行对接锁紧的充气式对接锁头、用于通过向不同方位充气以调节姿态的气囊结构以及用于与卫星星体机械连接的安装基座；所述充气式对接锁头密封连接在所述气囊结构的第一端，所述安装基座密封连接在所述气囊结构的第二端。本发明的气控型辅助对接装置，通过控制装载在服务卫星上的气囊结构内不同区域的充气压力和充气量，从而控制气囊结构的外形姿态变化，带动充气式对接锁头移动并插入目标卫星的发动机喷管内实现柔性捕获，因此对接捕获位置和角度的容差能力强。

权利要求

1.一种气控型辅助对接装置，用于卫星辅助对接捕获，其特征在于，

包括用于卫星对接过程中进行柔性引导并通过充气膨胀进行对接锁紧的充气式对接锁头(1)、用于通过向不同方位充气以调节姿态的气囊结构以及用于与卫星星体机械连接的安装基座(3)；

所述充气式对接锁头(1)密封连接在所述气囊结构的第一端，所述安装基座(3)密封连接在所述气囊结构的第二端；

所述气囊结构采用单个单节气囊体(2)；或者

所述气囊结构采用多个单节气囊体(2)，所述单节气囊体(2)首尾密封连接构成气囊组件(4)；

所述充气式对接锁头(1)包括用于进入卫星喷管喉部或对接锥内部时通过充气膨胀进行锁紧的软体球头以及用于与所述气囊结构进行密封连接的锁头安装卡槽；

所述软体球头前端外表面呈用于柔性导向的球面，所述软体球头内设有用于进气的进气通道，进气通道朝向所述锁头安装卡槽方向开设并连通至所述气囊结构内腔；

所述单节气囊体(2)设有处于所述单节气囊体(2)中轴线上用于布设充气管路并通过充气管路分别对所述充气式对接锁头(1)和所述单节气囊体(2)进行充气和放气的中心通道(21)以及沿所述单节气囊体(2)轴向布设用于通过充气以调节所述单节气囊体(2)姿态的独立气囊腔(22)；

多个所述独立气囊腔(22)环绕于中心通道(21)外并沿所述单节气囊体(2)周向等间距排布，通过多个所述独立气囊腔(22)的充气或放气协调配合以实现整个所述单节气囊体(2)的全方位姿态调节。

2.根据权利要求1所述的气控型辅助对接装置，其特征在于，

所述单节气囊体(2)上还设有沿所述单节气囊体(2)周向环箍于所述单节气囊体(2)外用于将所述独立气囊腔(22)分割成多个气囊单元(24)并构成所述单节气囊体(2)轴向支撑的限位结构(23)；

多个所述限位结构(23)沿所述单节气囊体(2)的轴向等间距排布，相应的独立气囊腔(22)分割成多个串通的气囊单元(24)。

3.根据权利要求2所述的气控型辅助对接装置，其特征在于，

所述单节气囊体(2)的两端均设有用于密封连接的气囊安装卡槽(25)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的气控型辅助对接装置，其特征在于，所述充气式对接锁头(1)与所述气囊结构之间、所述单节气囊体(2)与单节气囊体(2)之间、所述气囊结构与所述安装基座(3)之间中的至少一处设有用于密封连接并构成单向连通通气通道的连接密封装置(5)。

5.根据权利要求4所述的气控型辅助对接装置，其特征在于，

所述连接密封装置(5)包括布设于进气端并与进气端贴合连接用于向进气端单向输送气体的公头(51)以及布设于封闭端并与封闭端贴合连接用于防止气体反向流动的母头(52)；

所述公头(51)内紧贴布设有通气垫片(53)，所述通气垫片(53)上开设有与所述单节气囊体(2)的独立气囊腔(22)相匹配的进气管路通道(531)以及与所述单节气囊体(2)的中心通道(21)相匹配的中心通孔(532)；

所述母头(52)内紧贴布设有密闭垫片(54)，所述密闭垫片(54)上开设有与所述单节气囊体(2)的独立气囊腔(22)相匹配的进气盲孔(541)、与所述单节气囊体(2)的中心通道(21)相匹配的中心装配孔(542)以及处于所述进气盲孔(541)与所述中心装配孔(542)之间的管槽(543)；

所述公头(51)与所述母头(52)插接配合，相应的所述通气垫片(53)与所述密闭垫片(54)贴合，并且所述进气管路通道(531)与所述进气盲孔(541)一一对应扣合。

6.根据权利要求5所述的气控型辅助对接装置，其特征在于，

所述安装基座(3)连有多根用于向所述气控型辅助对接装置内输送气体的送气管；

送气管穿过所述安装基座(3)、各个所述单节气囊体(2)的中心通道(21)以及各个所述连接密封装置(5)的中心装配孔(542)和所述中心通孔(532)并连通至所述进气管路通道(531)，以构成所述充气式对接锁头(1)的充气控制系统；

多根送气管穿过所述安装基座(3)、各个所述单节气囊体(2)的中心通道(21)以及所述连接密封装置(5)并分别通过各个所述管槽(543)连通至各个所述独立气囊腔(22)，以构成每一个所述单节气囊体(2)的每一个所述独立气囊腔(22)的独立充气控制系统。

7.一种卫星的气控型辅助对接方法，采用权利要求1至6中任一项所述的气控型辅助对接装置，其特征在于，包括以下步骤：

服务卫星(6)移动至目标卫星(7)附近；

通过分别对各个所述单节气囊体(2)内的不同区域进行充气或放气以调节所述气囊结构的角度以使所述充气式对接锁头(1)伸入至目标卫星(7)的发动机喷管中；

对所述充气式对接锁头(1)充气使所述充气式对接锁头(1)膨胀并卡在发动机喷管的喷管喉部内，以实现服务卫星(6)与目标卫星(7)的初步连接；

通过分别对各个所述单节气囊体(2)内的不同区域进行充气或放气，以调整服务卫星(6)与目标卫星(7)之间的相对位置和姿态，使得服务卫星(6)的锁紧机构正对目标卫星的星箭对接环；

缩短服务卫星(6)与目标卫星(7)之间的距离，并打开服务卫星(6)的锁紧机构对目标卫星(7)实现锁紧；

服务卫星(6)与目标卫星(7)完成锁紧后，所述充气式对接锁头(1)和所述气囊结构放气，收回所述充气式对接锁头(1)和所述气囊结构，完成卫星的对接。

说明书

气控型辅助对接装置及卫星的气控型辅助对接方法

技术领域

[0001] 本发明涉及航空航天技术领域，特别地，涉及一种气控型辅助对接装置。此外，本发明还涉及一种采用上述气控型辅助对接装置的卫星的气控型辅助对接方法。

背景技术

[0002] 航天器在轨服务涉及在轨燃料加注与延寿、维修装配与升级、碎片清除、辅助变轨等多个方面，而其中一个关键技术是通过辅助对接装置实现航天器的自主对接与捕获。

[0003] 现有的辅助对接装置有多种类型，伸缩杆式辅助对接装置通过伸长双杆将可膨胀机构送入目标卫星发动机喷嘴内部，再缩短双杆使服务卫星逐渐靠近目标卫星，再通过锁紧机构捕获目标星上的星箭对接环完成锁紧，由于伸出双杆前需要服务卫星运动到目标卫星的恰当位置并保持合适的姿态才能确保双杆能将可膨胀机构送入卫星发动机喷嘴内部，因此伸缩杆式辅助对接装置的位置和角度容差能力差，对位置、姿态控制精度要求高；机械臂式辅助对接装置通过移动机械臂跟踪并插入目标卫星发动机的喷嘴内，由于空间失重环境下机械臂移动过程中会影响服务卫星自身的稳定性，因此当服务卫星是质量比较轻的微小卫星时，受机械臂移动的影响会更显著；飞网式辅助对接装置和鱼叉式辅助对接装置均用于捕获目标卫星将其转移至指定轨道，只适用于轨道转移，无法对目标卫星进行维修或燃料加注。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种气控型辅助对接装置，以解决现有的辅助对接装置对接位置和角度容差能力差的技术问题。

[0005] 本发明提出了一种气控型辅助对接装置，用于卫星辅助对接捕获，包括用于卫星对接过程中进行柔性引导并通过充气膨胀进行对接锁紧的充气式对接锁头、用于通过向不同方位充气以调节姿态的气囊结构以及用于与卫星星体机械连接的安装基座；充气式对接锁头密封连接在气囊结构的第一端，安装基座密封连接在气囊结构的第二端。

[0006] 进一步地，气囊结构采用单节气囊体；或者气囊结构采用多个单节气囊体，单节气囊体首尾密封连接构成气囊组件。

[0007] 进一步地，充气式对接锁头包括用于进入卫星喷管喉部或对接锥内部时通过充气膨胀进行锁紧的软体球头以及用于与气囊结构进行密封连接的锁头安装卡槽；软体球头前端外表面呈用于柔性导向的球面，软体球头内设有用于进气的进气通道，进气通道朝向锁头安装卡槽方向开设并连通至气囊结构内腔。

[0008] 进一步地，单节气囊体设有处于单节气囊体中轴线上用于布设充气管路并通过充气管路分别对充气式对接锁头和单节气囊体进行充气和放气的中心通道以及沿单节气囊体轴向布设用于通过充气以调节单节气囊体姿态的独立气囊腔；多个独立气囊腔环绕于中心通道外并沿单节气囊体周向等间距排布，通过多个独立气囊腔的充气或放气协调配合以实现整个单节气囊体的全方位姿态调节。

[0009] 进一步地，单节气囊体上还设有沿单节气囊体周向环箍于单节气囊体外用于将独立气囊腔分割成多个气囊单元并构成单节气囊体轴向支撑的限位结构；多个限位结构沿单节气囊体的轴向等间距排布，相应的独立气囊腔分割成多个串通的气囊单元。

[0010] 进一步地，单节气囊体的两端均设有用于密封连接的气囊安装卡槽。

[0011] 进一步地，充气式对接锁头与气囊结构之间、单节气囊体与单节气囊体之间以及气囊结构与安装基座之间设有用于密封连接并构成单向连通通气通道的连接密封装置。

[0012] 进一步地，连接密封装置包括布设于进气端并与进气端贴合连接用于向进气端单向输送气体的公头以及布设于封闭端并与封闭端贴合连接用于防止气体反向流动的母头；公头内紧贴布设有通气垫片，通气垫片上开设有与单节气囊体的独立气囊腔相匹配的进气管路通道以及与单节气囊体的中心通道相匹配的中心通孔；母头内紧贴布设有密闭垫片，密闭垫片上开设有与单节气囊体的独立气囊腔相匹配的进气盲孔、与单节气囊体的中心通道相匹配的中心装配孔以及处于进气盲孔与中心装配孔之间的管槽；公头与母头插接配合，相应的通气垫片与密闭垫片贴合，并且进气管路通道与进气盲孔一一对应扣合。

[0013] 进一步地，安装基座连有多根用于向气控型辅助对接装置内输送气体的送气管；送气管穿过安装基座、各个单节气囊体的中心通道以及各个连接密封装置的中心装配孔和中心通孔并连通至进气管路通道，以构成充气式对接锁头的充气控制系统；多根送气管穿过安装基座、各个单节气囊体的中心通道以及连接密封装置并分别通过各个管槽连通至各个独立气囊腔，以构成每一个单节气囊体的每一个独立气囊腔的独立充气控制系统。

[0014] 根据本发明的另一方面，还提供了一种卫星的气控型辅助对接方法，采用上述气控型辅助对接装置，包括以下步骤：服务卫星移动至目标卫星附近；通过分别对各个单节气囊体内的不同区域进行充气或放气以调节气囊结构的角度以使充气式对接锁头伸入至目标卫星的发动机喷管中；对充气式对接锁头充气使充气式对接锁头膨胀并卡在发动机喷管的喷管喉部内，以实现服务卫星与目标卫星的初步连接；通过分别对各个单节气囊体内的不同区域进行充气或放气，以调整服务卫星与目标卫星之间的相对位置和姿态，使得服务卫星的锁紧机构正对目标卫星的星箭对接环；缩短服务卫星与目标卫星之间的距离，并打开服务卫星的锁紧机构对目标卫星实现锁紧；服务卫星与目标卫星完成锁紧后，通过将充气式对接锁头和气囊结构放气，收回充气式对接锁头和气囊结构，完成卫星的对接。

[0015] 本发明具有以下有益效果：

[0016] 本发明的气控型辅助对接装置，通过控制装载在服务卫星上的气囊结构内不同区域的充气压力和充气量，从而控制气囊结构的外形姿态变化以实现服务卫星对目标卫星的柔性捕获，气囊结构带动充气式对接锁头移动并插入目标卫星的发动机喷管内实现服务卫星与目标卫星的初步连接，因此对接捕获位置和角度的容差能力强；由于整个气控型辅助对接装置的移动调节及目标卫星捕获动作均采用气囊结构充气方式柔性运动实现，轻巧的气囊结构在捕获和对接目标卫星的过程中不会影响服务卫星和目标卫星的稳定性，因此适用于微小卫星的捕获对接；通过充气式对接锁头插入目标卫星的发动机喷管内充气膨胀实现与目标卫星的对接和锁定，并通过气囊结构柔性调节服务卫星相对于目标卫星的位置关系，因此可适用对目标卫星进行维修或燃料加注以及轨道转移；服务卫星与目标卫星对接锁定后通过放气使充气式对接锁头收缩以解除辅助部分的锁定，结构简单，解锁方便。

[0017] 本发明的卫星的气控型辅助对接方法，当服务卫星移动至目标卫星附近后，通过控制装载在服务卫星上的气囊结构内不同区域的充气压力和充气量，从而控制气囊结构的外形姿态变化以实现服务卫星对目标卫星的柔性捕获；通过控制气囊结构的移动带动充气式对接锁头移动并插入目标卫星的发动机喷管内并通过充气式对接锁头膨胀卡于目标卫星的发动机喷管内实现服务卫星与目标卫星的初步连接，无需控制服务卫星贴近目标卫星并保持姿态使捕获装置正对目标卫星发动机喷管，因此对接捕获位置和角度的容差能力强；初步连接后通过对服务卫星和目标卫星的姿态进行调整使服务卫星的锁紧机构与目标卫星的星箭对接环对接锁紧，由于气囊结构轻巧，调整的过程中不会影响卫星的稳定性，保证了调整的精确性；对接锁紧后通过抽出充气式对接锁头内部气体使其收缩，并通过抽出气囊结构内部的气体使其收缩将充气式对接锁头从服务卫星的发动机喷管内抽出，完成卫星的对接。

[0018] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

[0019] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0020] 图1是本发明优选实施例的气控型辅助对接装置的结构示意图；

[0021] 图2是本发明优选实施例的单节气囊体的纵剖结构示意图；

[0022] 图3是本发明优选实施例的单节气囊体的横剖结构示意图；

[0023] 图4是本发明优选实施例的连接密封装置的结构爆炸图；

[0024] 图5是本发明优选实施例的卫星的气控型辅助对接方法的流程示意图。

[0025] 图例说明：

[0026] 1、充气式对接锁头；2、单节气囊体；3、安装基座；4、气囊组件；5、连接密封装置；6、服务卫星；7、目标卫星；21、中心通道；22、独立气囊腔；23、限位结构；24、气囊单元；25、气囊安装卡槽；51、公头；52、母头；53、通气垫片；54、密闭垫片；531、进气管路通道；532、中心通孔；541、进气盲孔；542、中心装配孔；543、管槽。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0028] 图1是本发明优选实施例的气控型辅助对接装置的结构示意图；图2是本发明优选实施例的单节气囊体的纵剖结构示意图；图3是本发明优选实施例的单节气囊体的横剖结构示意图；图4是本发明优选实施例的连接密封装置的结构爆炸图；图5是本发明优选实施例的卫星的气控型辅助对接方法的流程示意图。

[0029] 如图1-5所示，本实施例的气控型辅助对接装置，用于卫星辅助对接捕获，包括用于卫星对接过程中进行柔性引导并通过充气膨胀进行对接锁紧的充气式对接锁头1、用于通过向不同方位充气以调节姿态的气囊结构以及用于与卫星星体机械连接的安装基座3；充气式对接锁头1密封连接在气囊结构的第一端，安装基座3密封连接在气囊结构的第二端。本发明的气控型辅助对接装置，通过控制装载在服务卫星6上的气囊结构内不同区域的充气压力和充气量，从而控制气囊结构的外形姿态变化以实现服务卫星6对目标卫星7的柔性捕获。气囊结构带动充气式对接锁头1移动并插入目标卫星7的发动机喷管内实现服务卫星6与目标卫星7的初步连接，因此对接捕获位置和角度的容差能力强。由于整个气控型辅助对接装置的移动调节及目标卫星7捕获动作均采用气囊结构充气方式柔性运动实现，轻巧的气囊结构在捕获和对接目标卫星7的过程中不会影响服务卫星6和目标卫星7的稳定性，因此适用于微小卫星的捕获对接；通过充气式对接锁头1插入目标卫星7的发动机喷管内充气膨胀实现与目标卫星7的对接和锁定，并通过气囊结构柔性调节服务卫星6相对于目标卫星7的位置关系，因此可适用对目标卫星7进行维修或燃料加注以及轨道转移；完成任务后通过放气使充气式对接锁头1收缩以解除辅助部分的锁定，结构简单，解锁方便。

[0030] 气囊结构为采用单节气囊体2。或者气囊结构采用多个单节气囊体2首尾密封连接构成气囊组件4。本实施例中，三个单节气囊体2首尾密封连接构成气囊组件4。单节气囊体2的个数根据服务卫星6与目标卫星7的距离、服务卫星6与目标卫星7的大小等具体的应用情况而选择。通过分别调节多个单节气囊体2内的不同方位的充气量和充气压力，使气囊组件4具有更多的运动姿态，可控性更强。

[0031] 充气式对接锁头1包括用于进入卫星喷管喉部或对接锥内部时通过充气膨胀进行锁紧的软体球头以及用于与气囊结构进行密封连接的锁头安装卡槽。软体球头前端外表面呈用于柔性导向的球面，软体球头内设有用于进气的进气通道，进气通道朝向锁头安装卡槽方向连通至气囊结构内腔。软体球头的充气管路从气囊组件4内腔穿过进入进气通道从而控制软体球头的充放气。其中，软体球头可为球形、椭圆形或圆锥等形状。本实施例中，软体球头为球形。相对椭圆形或圆锥形冲入相同量的气体后膨胀体积更大，锁紧更稳固。球形结构采用球面进行导向，能够适应于不同内腔结构的通道，并且能够自动对中找正对接中心。在另一实施例中，软体球头的进气通道设于充气式对接锁头1底端的一侧，充气管路与进气通道密封连接控制软体球头的充放气。

[0032] 单节气囊体2设有处于单节气囊体2中轴线上用于布设充气管路并通过充气管路分别对充气式对接锁头1和单节气囊体2进行充气和放气的中心通道21以及沿单节气囊体2轴向布设用于通过充气以调节单节气囊体2姿态的独立气囊腔22。多个独立气囊腔22环绕于中心通道21外并沿单节气囊体2周向等间距排布。通过多个独立气囊腔22的充气或放气协调配合以实现整个单节气囊体2的全方位姿态调节。独立气囊腔22沿单节气囊体2轴向贯通；和/或中心通道21沿单节气囊体2轴向贯通。本实施例中，独立气囊腔22沿单节气囊体2单向贯通，顶端封闭。中心通道21沿单节气囊体2轴向贯通。中心通道21用于穿设进气管路的同时减轻了单节气囊体2的重量，在微小卫星放入捕获对接时不会对卫星的稳定性造成影响。独立气囊腔22的个数可根据所需运动姿态的调节选择两个、三个、四个、五个或者更多。本实施例中，三个独立气囊腔22环绕于中心通道21外并沿单节气囊体2周向等间距排布。独立气囊腔22可为扇形柱体状、圆柱体状、波浪柱体或其他曲面柱体状。曲面与单节气囊腔的表面贴合，有利于独立气囊腔22充气膨胀后腔体受力均匀。本实施例中，独立气囊腔22为扇形柱体状。扇形柱体状相对圆柱体状、波浪柱体或其他曲面柱体状使独立气囊腔22沿单节气囊体2的径向方向膨胀而不沿其他方向膨胀，有利于控制单节气囊体2沿径向方向运动。

[0033] 单节气囊体2上还设有沿单节气囊体2周向环箍于单节气囊体2外用于将独立气囊腔22分割成多个气囊单元24并构成单节气囊体2轴向支撑的限位结构23。多个限位结构23沿单节气囊体2的轴向等间距排布，相应的独立气囊腔22分割成多个串通的气囊单元24。独立气囊腔22充气时，最靠近进气端的气囊单元24内气体量最多，膨胀至一定程度后将气体挤压至上方的气囊单元24。通过多个气囊单元24的相互挤压使单节气囊按照预设的方向前进。限位结构23为不易变形的材料制成。可选地，限位结构23为限位环套于单节气囊体2上。限位结构23设于气囊单元24之间的限位杆或限位层。通过限位结构23限制单个气囊单元24的膨胀程度，避免单个气囊单元24的膨胀程度过大，气体滞留在单个气囊单元24中无法通入至其他气囊单元24中导致单节气囊体2无法按照预设方向前进。本实施例中，单节气囊体
2通过五个限位结构23将独立气囊腔22分隔呈六个串通的气囊单元24。气囊单元24为扇形柱体状。其中，扇形为60度，且三个独立气囊腔22间隔60度沿单节气囊体2周向排布，间隔均匀，使单节气囊体2的运动更加稳定可控。

[0034] 单节气囊体2的两端均设有用于密封连接的气囊安装卡槽25。充气式对接锁头1与气囊结构之间、单节气囊体2与单节气囊体2之间以及气囊结构与安装基座3之间设有用于密封连接并构成单向连通通气通道的连接密封装置5。其中一个连接密封装置5的通气端与充气式对接锁头1的锁头安装卡槽卡接并紧密贴合，闭气端与单节气囊体2的上端的气囊安装卡槽25卡接。其中另一个连接密封装置5的通气端与单节气囊体2的下端的气囊安装卡槽25卡接并紧密贴合，闭气端与单节气囊体2的上端气囊安装卡槽25卡接。其中另一个连接密封装置5的通气端与单节气囊体2的下端的气囊安装卡槽25卡接并紧密贴合，闭气端与安装基座3的上端固接。

[0035] 连接密封装置5包括布设于进气端并与进气端贴合连接用于向进气端单向输送气体的公头51以及布设于封闭端并与封闭端贴合连接用于防止气体反向流动的母头52。公头51内紧贴布设有通气垫片53，通气垫片53上开设有与单节气囊体2的独立气囊腔22相匹配的进气管路通道531以及与单节气囊体2的中心通道21相匹配的中心通孔532。母头52内紧贴布设有密闭垫片54，密闭垫片54上开设有与单节气囊体2的独立气囊腔22相匹配的进气盲孔541、与单节气囊体2的中心通道21相匹配的中心装配孔542以及处于进气盲孔541与中心装配孔542之间的管槽543。公头51与母头52插接配合，相应的通气垫片53与密闭垫片54贴合，并且进气管路通道531与进气盲孔541一一对应扣合。单节气囊体2与单节气囊体2通过连接密封装置5连接后，公头51卡接于单节气囊体2下端的气囊安装卡槽25内。通气垫片
53与单节气囊体2的下端面相贴合。独立气囊腔22的进气口与通气垫片53上的进气管路通道531相对。母头52卡接与单节气囊体2上端的气囊安装卡槽25内。使用时，进气管路穿过中心装配孔542置于管槽543内使管口朝向进气盲孔541，从而使气体穿过进气管路通道531进入独立气囊腔22中。充气式对接锁头1、单节气囊体2与安装基座3还可通过波纹接头、凸环接头或螺纹接头相互连接。通过波纹接头、凸环接头或螺纹接头相互连接虽能保证连接处气体不泄露，但会出现气体逆向流动至其他单节气囊体2中导致气囊结构的运动控制不精确。也可通过波纹接头、凸环接头或螺纹接头与通气垫片53与密闭垫片54配合连接充气式对接锁头1、单节气囊体2与安装基座3，从而使气体不出现逆向流动。

[0036] 安装基座3连有多根用于向气控型辅助对接装置内输送气体的送气管。送气管穿过安装基座3、各个单节气囊体2的中心通道21以及各个连接密封装置5的中心装配孔542和中心通孔532并连通至进气管路通道531，以构成充气式对接锁头1的充气控制系统；多根送气管穿过安装基座3、各个单节气囊体2的中心通道21以及连接密封装置5并分别通过各个管槽543连通至各个独立气囊腔22，以构成每一个单节气囊体2的每一个独立气囊腔22的独立充气控制系统。其中，送气管卡于管槽543与通气垫片53之间。管口朝向进气盲孔541。或送气管穿过管槽543和进气管路通道531伸入独立气囊腔22中。并通过通气垫片53将送气管卡紧于管槽543内。确保密封性良好。本实施例中，用于九个独立气囊腔22充放气的十根进气管穿设于安装基座3中。其中三根进气管通过管槽543和中心装配孔542分别控制最下方的单节气囊体2的三个独立气囊腔22的充放气。另外三根进气管穿过最下方的单节气囊体2的中心通道21和连接密封装置5分别控制上方单节气囊体2的三个独立气囊腔22的充放气。还有三根进气管以同样的方式分别控制最上方单节气囊体2的三个独立气囊腔22的充放气。剩下的一根进气管穿过三个单节气囊体2的中心通道21和连接密封装置5控制软体球头的充放气。

[0037] 如图5所示，本实施例的卫星的气控型辅助对接方法，采用上述气控型辅助对接装置，包括以下步骤：服务卫星6移动至目标卫星7附近；通过分别对各个单节气囊体2内的不同区域进行充气或放气以调节气囊结构的角度以使充气式对接锁头1伸入至目标卫星7的发动机喷管中；对充气式对接锁头1充气使充气式对接锁头1膨胀并卡在发动机喷管的喷管喉部内，以实现服务卫星6与目标卫星7的初步连接；通过分别对各个单节气囊体2内的不同区域进行充气或放气，以调整服务卫星6与目标卫星7之间的相对位置和姿态，使得服务卫星6的锁紧机构正对目标卫星7的星箭对接环；缩短服务卫星6与目标卫星7之间的距离，并打开服务卫星6的锁紧机构对目标卫星7实现锁紧；服务卫星6与目标卫星7完成锁紧后，充气式对接锁头1和气囊结构放气，收回充气式对接锁头1和气囊结构，完成卫星的对接。本发明的卫星的气控型辅助对接方法，服务卫星6移动至目标卫星7附近，通过气控型辅助对接装置连接服务卫星6移动和目标卫星7后再对服务卫星6和目标卫星7的姿态进行调整便可完成对接，对接前无需控制服务卫星6贴近目标卫星7并保持姿态使捕获装置正对目标卫星7发动机喷管，因此对接捕获位置和角度的容差能力强。

[0038] 从以上的描述中，可以看出，本发明的上述实施例实现了如下技术效果：

[0039] 本发明的气控型辅助对接装置，通过控制装载在服务卫星上的气囊结构内不同区域的充气压力和充气量，从而控制气囊结构的外形姿态变化以实现服务卫星对目标卫星的柔性捕获，气囊结构带动充气式对接锁头移动并插入目标卫星的发动机喷管内实现服务卫星与目标卫星的初步连接，因此对接捕获位置和角度的容差能力强；由于整个气控型辅助对接装置的移动调节及目标卫星捕获动作均采用气囊结构充气方式柔性运动实现，轻巧的气囊结构在捕获和对接目标卫星的过程中不会影响服务卫星和目标卫星的稳定性，因此适用于微小卫星的捕获对接；通过充气式对接锁头插入目标卫星的发动机喷管内充气膨胀实现与目标卫星的对接和锁定，并通过气囊结构柔性调节服务卫星相对于目标卫星的位置关系，因此可适用对目标卫星进行维修或燃料加注以及轨道转移；服务卫星与目标卫星对接锁定后通过放气使充气式对接锁头收缩以解除辅助部分的锁定，结构简单，解锁方便。

[0040] 本发明的卫星的气控型辅助对接方法，当服务卫星移动至目标卫星附近后，通过控制装载在服务卫星上的气囊结构内不同区域的充气压力和充气量，从而控制气囊结构的外形姿态变化以实现服务卫星对目标卫星的柔性捕获；通过控制气囊结构的移动带动充气式对接锁头移动并插入目标卫星的发动机喷管内并通过充气式对接锁头膨胀卡于目标卫星的发动机喷管内实现服务卫星与目标卫星的初步连接，无需控制服务卫星贴近目标卫星并保持姿态使捕获装置正对目标卫星发动机喷管，因此对接捕获位置和角度的容差能力强；初步连接后通过对服务卫星和目标卫星的姿态进行调整使服务卫星的锁紧机构与目标卫星的星箭对接环对接锁紧，由于气囊结构轻巧，调整的过程中不会影响卫星的稳定性，保证了调整的精确性；对接锁紧后通过抽出充气式对接锁头内部气体使其收缩，并通过抽出气囊结构内部的气体使其收缩将充气式对接锁头从服务卫星的发动机喷管内抽出，完成卫星的对接。

[0041] 以上上述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。