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?，F(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電刷對偶鍍金環(huán)，采用合金電刷對偶鍍金環(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)裝置在日本對地觀測衛(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提供絕對角度測量及冗余備份［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 深空探測領(lǐng)域太陽電池陣驅(qū)動(dòng)裝置

深空探測領(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，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產(chǎn)品，Rosetta彗星探測器SADM之后又用于MarsExpress火星快車探測器和VenusExpress金星快車探測器。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。對于高分辨率的對地觀測衛(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

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，金合金刷絲對偶鍍金環(huán)占大多數(shù)。

角位置檢測一般選用電位計(jì)、旋轉(zhuǎn)變壓器或編碼器等絕對式角度測量元件，或與零位開關(guān)配合使用。

可靠性提高，各公司對產(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：

1）大型載荷和空間站的發(fā)展對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)勢使得微小衛(wèi)星和微小型SADA有其發(fā)展市場，微型SADA、立方體SADA更傾向?qū)ADM和SADE集成一體。

3）對高穩(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。

人類對于深空的探索活動(dòng)，催生適用于深空探測航天器的產(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。