航天器太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的新進(jìn)展

王友平，苗 新

（北京控制工程研究所，北京100190）

0 引言

太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置，國際上稱之為SADA（Solar Array Drive Assembly），由太陽電池陣驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（Solar Array Drive Mechanism，SADM）和太陽電池陣驅(qū)動(dòng)線路（Solar Array Drive Electronics， SADE）組成。其主要功能為：支撐太陽翼、驅(qū)動(dòng)太陽電池陣對(duì)日定向及在太陽電池陣和飛行器本體之間傳遞電功率和信號(hào)。

地球靜止同步軌道及太陽同步軌道實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的太陽電池陣對(duì)日定向一般只需要驅(qū)動(dòng)裝置有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，但對(duì)一些復(fù)雜軌道或具有特殊應(yīng)用目的的衛(wèi)星，在一個(gè)軌道周期內(nèi)衛(wèi)星及太陽電池陣對(duì)太陽光的入射角變化很大，用一個(gè)自由度的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置無法對(duì)準(zhǔn)太陽，而需要采用兩自由度太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置。

1 航天器太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的研制情況

太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的應(yīng)用背景是任務(wù)期較長的、三軸穩(wěn)定的飛行器。現(xiàn)代三軸穩(wěn)定飛行器大多數(shù)采用帆板式太陽電池陣，以滿足空間飛行器在軌能源供應(yīng)的需要。為使太陽能電池達(dá)到盡可能高的利用率，可以使用驅(qū)動(dòng)裝置使電池陣對(duì)日定向。

國際上，太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的開發(fā)和應(yīng)用起源于20世紀(jì)60年代，很多公司研制了自己的驅(qū)動(dòng)裝置。早期多為特定衛(wèi)星使用的專用設(shè)計(jì)，主流產(chǎn)品較少。主要國家的廠家/承包商如：美國Shaeffer Magnetic（現(xiàn)屬 Moog）、 加拿大 SPAR、 法國SEP（后歸屬法國 Contraves、Snecma、瑞士 Oerlikon、瑞士RUAG）、 CNE、 Alcatel（現(xiàn)屬 ThalesAlenia）、 德 國Dornier（現(xiàn)屬 EADS Astrium）及 Teldix、 英國 BAE、印度ISRO（印度空間研究組織）、日本東芝、俄羅斯薩馬拉專門設(shè)計(jì)局等［1?2］。

發(fā)展到21世紀(jì)的今天，太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置已開發(fā)了三代至四代產(chǎn)品，各廠家有各系列多種規(guī)格的產(chǎn)品，太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置已成為多數(shù)三軸穩(wěn)定飛行器必不可少的重要機(jī)電部件。

其中，目前在空間應(yīng)用較多的有美國Moog、歐洲EADS Astrium和RUAG等知名公司的產(chǎn)品。

美國 Moog公司 Shaeffer Magnetics Division（原Shaeffer Magnetic INCO.）研制的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置主要由步進(jìn)電機(jī)、諧波減速器和導(dǎo)電滑環(huán)組成，有多種規(guī)格的系列產(chǎn)品，還有兩自由度/雙軸太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置，在Mightysat、“銥”星星座等項(xiàng)目中得到應(yīng)用［3］。

德法EADS Astrium公司的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置生產(chǎn)于該公司德國分部（其前身是德國Dornier公司）。研發(fā)的4種類型太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置得到廣泛應(yīng)用，技術(shù)成熟，有豐富的飛行經(jīng)驗(yàn)，曾經(jīng)應(yīng)用于EuroStar2000、 EuroStar3000、 TVsat和 BAe等衛(wèi)星。作為ESA參與哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的項(xiàng)目，為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡提供了太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置。太陽電池陣驅(qū)動(dòng)線路（SADE）經(jīng)過太空望遠(yuǎn)鏡在軌維修更換返回地面，獲取了重要的經(jīng)驗(yàn)［4］。

瑞士RUAG Space公司擁有SEPTA系列7個(gè)類型的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置，傳輸功率覆蓋100W～30kW范圍，應(yīng)用于SPOT、Galileosat等衛(wèi)星項(xiàng)目，累計(jì)飛行時(shí)間超過650星年［5］。

德國Teldix GmbH公司研制的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置用于中等功率衛(wèi)星，在德法電視衛(wèi)星、DFS?Kopernikus衛(wèi)星以及中國東方紅三號(hào)平臺(tái)多顆衛(wèi)星上使用。由600齒16相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，光電零位傳感器作為角位置基準(zhǔn)，使用盤式導(dǎo)電環(huán)傳輸功率和信號(hào)［6］。 2010 年， Teldix被 RCD（Rockwell Collins）公司收購，其SADA已停產(chǎn)。

2 近年來太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)展

2.1 高傳輸功率太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置

幾十年來，衛(wèi)星對(duì)SADM的功率傳輸需求，已經(jīng)從低于1kW提高到10kW以上。大平臺(tái)和空間站的發(fā)展對(duì)傳輸功率提出了更高的要求，電池陣的質(zhì)量更大，大力矩、高傳輸功率的機(jī)構(gòu)已成為產(chǎn)品發(fā)展的方向之一。

例如，歐洲Astrium公司E2000系列SADM的功率傳輸能力為5.6kW，可以滿足Eurostar2000系列的衛(wèi)星需求。而對(duì)于Eurostar3000系列的衛(wèi)星，最大功率傳輸需求提高至15kW，為此 EADS Astrium開發(fā)了E3000中功率型和E3000高功率型太陽電池陣驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)［4，21］，如圖1所示。改盤式導(dǎo)電環(huán)為柱式導(dǎo)電環(huán)，放棄了Ag?MoS2電刷對(duì)偶鍍金環(huán)，采用合金電刷對(duì)偶鍍金環(huán)，并兼容了50V和100V母線，以滿足Eurostar3000系列的衛(wèi)星工作的需求，主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 EADS Astrium公司E2000/E3000型太陽電池陣驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)技術(shù)指標(biāo)Table 1 Specifications of E2000/E3000 SADM

又如日本東芝（NEC/Toshiba Space）的 Type 2型太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置［7］，如圖2所示。該驅(qū)動(dòng)裝置在日本對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星ALOS衛(wèi)星使用，其傳輸電流大于 150A（50V），單個(gè) SADA傳輸功率超過7kW，并針對(duì)單翼太陽電池陣衛(wèi)星采取了高可靠的設(shè)計(jì)，雙電機(jī)/離合器備份，其典型技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表2 日本東芝的Type 2型太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置典型技術(shù)參數(shù)Table 2 Specifications of Type 2 SADA

法國Thales Alenia Space的高功率類太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置也是適應(yīng)大功率需求的一種產(chǎn)品［8?9］，該驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)用于ESA Automatic Transfer Vehicle（ATV）、Spacebus等空間計(jì)劃。其驅(qū)動(dòng)裝置圖及相應(yīng)技術(shù)性能指標(biāo)如圖3和表3所示。

表3 Thales Alenia公司高功率型太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)指標(biāo)Table 3 Specifications of high power SADA

瑞士RUAG公司SEPTA24型太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置［10］是適應(yīng)大功率需求的典型的產(chǎn)品之一，如圖4所示。該產(chǎn)品是用于Thales Alenia公司的Spa?cebus衛(wèi)星的SEPTA23型產(chǎn)品的替代品，RUAG公司2006年開始研發(fā)，2012年通過鑒定，完成了14000轉(zhuǎn)的壽命試驗(yàn)。該產(chǎn)品采用步進(jìn)電機(jī)和諧波齒輪傳動(dòng)，可以配置一個(gè)或兩個(gè)功率導(dǎo)電環(huán)組件，以擴(kuò)展傳輸功率，其技術(shù)參數(shù)［5，10］如表4所示。

表4 瑞士RUAG公司SEPTA24型太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)指標(biāo)Table 4 Specifications of SEPTA24 SADA

為適應(yīng)大功率SADM的需要，導(dǎo)電環(huán)專業(yè)廠家瑞士RUAG Space（Nyon）公司開發(fā)了新一代先進(jìn)導(dǎo)電環(huán)技術(shù)。圖5是該公司為SpaceBus G3 SADA研制的導(dǎo)電環(huán)?角度傳感器組合結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電環(huán)采用金對(duì)金（gold?gold）刷絲式導(dǎo)電環(huán)，傳輸功率從Spa?ceBus G2的16.5kW提高到G3的27kW，同時(shí)為低精度要求的SADA提供絕對(duì)角度測(cè)量及冗余備份［11］。

2.2 微小型和低成本太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置

小衛(wèi)星和微小衛(wèi)星由于成本低、研制周期短等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的市場(chǎng)潛力。雖然微小衛(wèi)星較少使用活動(dòng)太陽電池陣，但功能強(qiáng)大的微小衛(wèi)星對(duì)SADA仍有需求，微小型SADA在多個(gè)公司得到發(fā)展。

如圖6所示，瑞士RUAG公司SEPTA 41是這類驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的典型產(chǎn)品之一，這是一款機(jī)電一體化太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置，質(zhì)量只有1.65kg，傳輸功率可達(dá)到600W，應(yīng)用于CNES（法國宇航）開發(fā)的微型衛(wèi)星平臺(tái)。SEPTA 41于2005年首飛，之后經(jīng)過改進(jìn)形成升級(jí)版的SEPTA 41Ev［12］，壽命由2年提高到5年，且大部分使用COTS元器件以降低成本。SEPTA 41Ev于2009年開始飛行，其主要技術(shù)指標(biāo)如表5所示。

SEPTA 41及SEPTA 41Ev將電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的SADM和SADE集成在一起，內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分緊湊。SADM由步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，由SADE控制，可通過64細(xì)分使SADM輸出軸達(dá)到每轉(zhuǎn)23040微步，SADE測(cè)量電位計(jì)角度，通過RS422接口與外界聯(lián)系，其產(chǎn)品如圖7所示。

表5 瑞士RUAG公司SEPTA 41Ev的主要技術(shù)指標(biāo)Table 5 Specifications of SEPTA 41Ev SADA

圖8是勞拉公司空間系統(tǒng)部設(shè)計(jì)制造的Globalstar Engineering Model?1 微型 SADA［13］， Global?star衛(wèi)星用于低軌道進(jìn)行低成本、高質(zhì)量全球電話及其他數(shù)字通信業(yè)務(wù)。

近年來，快速的技術(shù)進(jìn)步使得立方體衛(wèi)星（CubeSat）功能日漸強(qiáng)大，微型元部件得到快速發(fā)展。例如，Honeybee Robotics為NASA行星探測(cè)任務(wù)研制了一系列用于微小型衛(wèi)星的姿控部件，其中包括微型機(jī)電一體化的SADA。圖9即是一種Honeybee Robotics研制的立方體衛(wèi)星 SADA［14］， 傳輸功率550W，質(zhì)量為180g。

此外，巴西宇航院（INPE）設(shè)計(jì)的小型BAPTA（Bearing and Power Transfer Assembly）采用傳統(tǒng) 1.8°步距角的步進(jìn)電機(jī)，100∶1諧波齒輪減速器，功耗為3W～5W，用于功率0.5kW以下、慣量1.0kgm2以下的剛性太陽翼的小衛(wèi)星［15］，如圖10所示。

2.3 雙軸或多軸太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置

如前所述，在復(fù)雜軌道上運(yùn)行的飛行器需要兩自由度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)帆板對(duì)太陽的跟蹤和定向。實(shí)際上，即使是太陽同步軌道和地球同步軌道，由于衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道平面與地球繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道平面之間有一定夾角，單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽帆板也往往不能準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)太陽。因此，有些衛(wèi)星將太陽電池陣偏置一定角度以提高光電轉(zhuǎn)換效率。配備單軸SADA或是配備雙軸SADA往往是系統(tǒng)級(jí)各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)衡的結(jié)果。

國際上，使用過雙軸SADA的國家有美國、俄羅斯和中國，歐洲一般采取使用單自由度的SADA和單自由度的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在衛(wèi)星上組裝，實(shí)現(xiàn)兩自由度的功能。

真正的兩軸控制在一些特殊型號(hào)上仍然得到應(yīng)用。應(yīng)用實(shí)例如：2009年6月18日發(fā)射的NASA月球探測(cè)軌道器（Lunar Recomnaissance Orbiter， LRO），其太陽電池陣系統(tǒng)和高增益天線系統(tǒng)使用了類似設(shè)計(jì)的兩自由度驅(qū)動(dòng)裝置［16］， 由 SNC（Sierra Nevada Corporation，前SpaceDev）的子公司Starsys研制。

如圖11所示，英國SSTL公司（Surrey Satellite Technology Ltd）研制的雙軸太陽電池陣驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)BSADM（Bi?Axial Solar Array Drive Mechanism）［17］及與其配套的BSADE用于低軌，其主要技術(shù)參數(shù)如表6所示。

表6 英國SSTL公司雙軸太陽電池陣驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)技術(shù)指標(biāo)Table 6 Specifications of BASDM

2.4 運(yùn)行于MEO軌道的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置

許多衛(wèi)星需要在比較復(fù)雜的環(huán)境下工作，這對(duì)相應(yīng)的SADM的研制有比較苛刻的要求。

如圖 12所示，RUAG公司 SEPTA33型SADM［18］是為歐洲導(dǎo)航系統(tǒng)開發(fā)的，需要運(yùn)行于軌道周期為14.1h的MEO軌道，要求極高的可靠性，需要承受在軌苛刻的機(jī)械環(huán)境、熱環(huán)境以及輻射環(huán)境。

SEPTA33可承受帆板展開和轉(zhuǎn)移軌道的高載荷，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能提供很高的剛度。該機(jī)構(gòu)具有備份步進(jìn)電機(jī)、高速比的齒輪箱，不通電即能提供固有保持力矩，使低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)功率需求最小，模塊化設(shè)計(jì)可以為用戶提供選項(xiàng)。產(chǎn)品經(jīng)過21000轉(zhuǎn)的壽命試驗(yàn)，于2011年開始飛行，其主要參數(shù)指標(biāo)如表7所示。

2.5 深空探測(cè)領(lǐng)域太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置

深空探測(cè)領(lǐng)域的SADA往往伴隨著惡劣的空間環(huán)境。

如圖13所示，水星探測(cè)器 “貝皮?科倫布”（BepiColombo）由歐空局（ESA）和日本航空航天局（JAXA）聯(lián)合開發(fā)，由水星轉(zhuǎn)移艙（MTM）攜帶兩個(gè)獨(dú)立的探測(cè)器，即ESA開發(fā)的水星行星軌道器（MPO）和JAXA開發(fā)的水星磁層軌道器（MMO）。該任務(wù)計(jì)劃于2018年4月發(fā)射，預(yù)計(jì)于2024年12月到達(dá)水星，運(yùn)行至2026年5月。

水星行星軌道器（MPO）的SADA由瑞士RUAG公司負(fù)責(zé)研制。該SADA工作的環(huán)境非常苛刻，因?yàn)樗切行擒壍榔鳎∕PO）SADA滑環(huán)的工作溫度高達(dá)200℃，遠(yuǎn)超常規(guī)滑環(huán)最高120℃的溫度；指向精度也高于一般SADA，為0.2°；其最高工作轉(zhuǎn)速6（°）/s比一般SADA要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，且需在1s之內(nèi)加速到最高轉(zhuǎn)速；同時(shí)，要避免地球至水星6年之久的星際旅行期間SADA休眠可能產(chǎn)生的冷焊問題。為此，SADA設(shè)計(jì)了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和直齒輪傳動(dòng)，采用粗精電位計(jì)組合作為角度傳感器。SADA的功率導(dǎo)電環(huán)和信號(hào)導(dǎo)電環(huán)使用了不同的電刷技術(shù)，功率導(dǎo)電環(huán)采用碳刷以滿足極端惡劣的溫度環(huán)境和非常高的電流傳輸需求，信號(hào)導(dǎo)電環(huán)采用刷絲以節(jié)省空間［19?20］。

如圖14所示，BepiColombo水星轉(zhuǎn)移艙（MTM）的SADA則由挪威Kongsberg公司負(fù)責(zé)研制，即KARMA?5 型 SADM 和 KDAs ELEKTRA?5 型 SADE。該SADM傳輸功率為7.5kW，電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件可承受280℃高溫，功率傳輸采用固體碳刷滑環(huán)，信號(hào)傳輸采用金對(duì)金刷絲滑環(huán)，其主要參數(shù)指標(biāo)如表8所示。

Kongsberg公司長期從事深空探測(cè)產(chǎn)品，Rosetta彗星探測(cè)器SADM之后又用于MarsExpress火星快車探測(cè)器和VenusExpress金星快車探測(cè)器。該SADM傳輸功率為1.5kW，其功率和信號(hào)傳輸沒有使用導(dǎo)電環(huán)，而是使用柔性卷線盒，可在±180°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)電纜，具有硬限位設(shè)計(jì)，其技術(shù)參數(shù)如表9所示。

表8 KARMA?5 SADM技術(shù)指標(biāo)Table 8 Specifications of KARMA?5 SADM

表9 Rosetta彗星探測(cè)器SADM技術(shù)指標(biāo)Table 9 Specifications of Rosetta SADM

如圖15所示，Kongsberg為歐空局 Sentinel?1研制的 KARMA?4型 SADM，總傳輸電流為90A，功率和信號(hào)傳輸可根據(jù)需要選配卷線盒或者導(dǎo)電環(huán)，角度傳感器也可選配電位計(jì)或光學(xué)編碼器。

2.6 高穩(wěn)定度太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置

不論剛性、半剛性或是撓性的太陽電池陣翼板，其轉(zhuǎn)動(dòng)通常都是衛(wèi)星Y軸方向最大的擾動(dòng)源。對(duì)于高分辨率的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星、光學(xué)遙感衛(wèi)星來說，高穩(wěn)定度、低擾動(dòng)的驅(qū)動(dòng)及控制成為重要問題。

轉(zhuǎn)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)控制通常有兩種解決方案：閉環(huán)同步連續(xù)控制系統(tǒng)及開環(huán)增量運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。只有早期的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置使用過有刷直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)，現(xiàn)代的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置普遍使用步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)提供了一種不需要復(fù)雜閉環(huán)控制的位置和速率控制方法。當(dāng)平臺(tái)穩(wěn)定性要求苛刻時(shí)，人們致力于微擾動(dòng)力矩步進(jìn)電機(jī)，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)最小化，并使用直接驅(qū)動(dòng)代替齒輪傳動(dòng)。直接驅(qū)動(dòng)型SADA通常采用超小步距角的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并廣泛采用微步細(xì)分控制技術(shù)以獲得更高的穩(wěn)定度。如果仍然不能解決對(duì)飛行器的力矩?cái)_動(dòng)問題，則需要考慮使用直流電動(dòng)機(jī)，在這種情況下，需要對(duì)太陽電池陣定位及轉(zhuǎn)速使用閉環(huán)控制。

美國在20世紀(jì)90年代的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的平臺(tái)穩(wěn)定度達(dá)到了 2×10－8（°）/s， 哈勃太空望遠(yuǎn)鏡使用了EADS Astrium公司研制的直接驅(qū)動(dòng)的太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置，以保證穩(wěn)定指向和擾動(dòng)力矩最小化。

高精度的地球觀測(cè)衛(wèi)星如 SPOT?5，配置RUAG Space的 SAPTA?14型 SADM，該機(jī)型單機(jī)質(zhì)量達(dá)到45kg，采用高分辨率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)太陽電池陣的高穩(wěn)定度驅(qū)動(dòng)，可以忽略轉(zhuǎn)速波動(dòng)的影響，是一種高剛度、高穩(wěn)定度、長壽命、大功率的產(chǎn)品。

目前，世界上分辨率最高的商業(yè)光學(xué)遙感衛(wèi)星 GeoEye?1、 WorldView?1、 WorldView?2 等 采 用SpaceDev的子公司 Starsys Division提供的SADA。GeoEye?1 對(duì)平臺(tái)的穩(wěn)定度要求高達(dá) 2×10－6（°）/s，分辨率達(dá)0.41m，Starsys采用超靜驅(qū)動(dòng)技術(shù)（Quiet Array Drive，QuAD）以保證太陽電池陣轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)不影響高分辨率相機(jī)拍照。

3 太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)展趨勢(shì)

綜合國際上太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可以看出SADA產(chǎn)品的主流設(shè)計(jì)思想。

SADM的典型構(gòu)成部分包括：驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件、軸系組件、導(dǎo)電環(huán)組件、角位置檢測(cè)器等。

以Thales Alenia Space的高功率類（HP）太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置［22］為例說明太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的典型構(gòu)成，如圖16所示。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)、直齒輪減速或諧波齒輪減速等各種驅(qū)動(dòng)模式。步進(jìn)電機(jī)結(jié)合SADE微步細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用廣泛。

軸系組件一般采用角接觸球軸承、深溝球軸承等類型，固體潤滑為主，也有油脂潤滑方式。

盤式導(dǎo)電環(huán)和圓柱式導(dǎo)電環(huán)均有廣泛應(yīng)用，根據(jù)具體任務(wù)需求選擇最佳方案。

導(dǎo)電環(huán)多為鍍金環(huán)，導(dǎo)電環(huán)電刷主要有刷絲式電刷（或刷絲束）和刷塊式電刷兩種形式。在軌應(yīng)用數(shù)量中，刷塊式電刷占多數(shù)；近年新開發(fā)或改進(jìn)的產(chǎn)品中，金合金刷絲對(duì)偶鍍金環(huán)占大多數(shù)。

角位置檢測(cè)一般選用電位計(jì)、旋轉(zhuǎn)變壓器或編碼器等絕對(duì)式角度測(cè)量元件，或與零位開關(guān)配合使用。

可靠性提高，各公司對(duì)產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性、承載、絕緣等方面不斷深入研究，一般新研產(chǎn)品在鑒定階段均完成了壽命試驗(yàn)。

國外太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的需求和發(fā)展呈現(xiàn)以下主要趨勢(shì)：

1）大型載荷和空間站的發(fā)展對(duì)傳輸功率提出了更高的要求，電池陣的質(zhì)量將更大，大力矩、高傳輸功率的機(jī)構(gòu)是下一步發(fā)展的方向之一。

2）低成本和快速交付的優(yōu)勢(shì)使得微小衛(wèi)星和微小型SADA有其發(fā)展市場(chǎng)，微型SADA、立方體SADA更傾向?qū)ADM和SADE集成一體。

3）對(duì)高穩(wěn)定度太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的需求增多，提高穩(wěn)定度、降低干擾需要在高性能電動(dòng)機(jī)、高性能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電子線路、SADA驅(qū)動(dòng)控制策略與衛(wèi)星控制系統(tǒng)、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面繼續(xù)研究。

人類對(duì)于深空的探索活動(dòng)，催生適用于深空探測(cè)航天器的產(chǎn)品。

4 結(jié)論

本文根據(jù)收集到的資料和信息介紹了國際太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的應(yīng)用情況和研究現(xiàn)狀，嘗試從高傳輸功率太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置、微小型及低成本太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置、惡劣空間環(huán)境下的應(yīng)用、雙軸太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置、高穩(wěn)定度太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)方向探討了國外研發(fā)太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用情況，探討該方向的研發(fā)重點(diǎn)、應(yīng)用前景及發(fā)展方向。重點(diǎn)介紹了國外新研太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置的技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用情況，可作為了解國際太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)展方向研究的參考。