ETS-VII的主要試驗內容包括機器人手臂與衛星姿態的協調控制試驗、大延時情況下空間機器人的遙操作試驗及在軌服務試驗等。其中，在軌服務試驗主要包括一下典型的在軌服務內容：利用安裝在機器人手臂的攝像頭對目標衛星進行監測，利用機器人手臂進行ORU更換，補給燃料，組裝桁架結構和裝配試驗天線等。 工程試驗衛星2VII(ETS2VII)是國際上第一個自由飛行空間機器人系統。
基本介紹
- 中文名：工程試驗衛星-7(ETS-VII)
- 外文名：Engineering Test Satellite -7 (ETS-VII)
- 公司：日本宇宙事業開發集團
- 發射時間：1997年11月
發展簡介,結構組成,關鍵技術,意義,
發展簡介
日本宇宙事業開發集團（National Space Development Agency of Japan，NASDA）為了獲取空間機器人技術和交會對接技術制定了ETS-VII的研製計畫，並在1992年4月開始方案設計，1994年秋轉入正樣，1995年秋完成正樣，10月進入總裝；1996年秋進入綜合測試。原計畫工作一年半，但實際上一直工作到1999年11月，為日本的研究人員提供了大量的試驗機會。
結構組成
ETS-VII由東芝公司生產，總質量3.0t，其中追蹤衛星2.5t，目標衛星0.5t。用H-2火箭把“熱帶降雨觀測衛星”（TRMM）和ETV-VII採用一箭雙星發射方式送到高350km、傾角35度的圓軌道，然後，ETV-VII通過星載變軌發動機進入550km圓軌道，追蹤星與目標星分離。追蹤星採用高精度零動量三軸姿態控制方式，確保在沒23h內（15個軌道周期）完成一次交會對接以及順利完成空間遙操作機器人試驗。目標星也是採用三軸控制，在交會對接試驗中可保證目標星在自由飛行過程中指向地球，提供滿足試驗所需的環境。
ETS-VII遙作業系統由星上機器人系統和地面控制系統組成。
星上機器人系統主要包括機器人手臂、視覺系統、星上機器人控制系統以及包括ORU、任務版、目標衛星操作工具（TSTL）等在內的機器人手臂載荷等幾個組成部分。其中機械臂長2m，有6個自由度，配有攝像機及輔助工具，末端安裝有長約0.15m的三指靈巧機器手系統，整個機器人系統重約45kg。它首次嘗試了無人情況下的自主交會對接和艙外空間機器人遙操作試驗，演示了多自由度、多感測器機械手用於空間精密在軌服務的可能性，並驗證克服大時延和通信能力有限的遙操作技術。而地面作業系統通過數據中繼衛星的通信鏈路遠程遙操作機械臂。ETS-VII機器人系統有兩種遠程控制模式：一是非間隔命令的遠程編程模式；二是利用時間間隔命令的遠程操作模式。
關鍵技術
ETS-VII要完成自主交會對接任務，導航制導技術十分重要。ETS-VII有3種導航方式，每種方式的選擇根據兩星之間的距離而定：當兩星距離在2m以內時，安裝在追蹤星上的相機敏感器測量兩星相對位置和位姿；在2-500m時，採用雷射雷達測量兩星的相對位置和位姿；大於500m時，採用GPS接收機測量兩星的相對位置和速度。追蹤星接近目標星的軌跡由星上計算機根據測量數據計算得到。
意義
ETS-VII是世界上首顆帶有機械臂的衛星，其發射成功是在軌服務空間機器人研製中的一個重要的里程碑事件，極大推動了世界各航天國家對在軌服務的研究。
