发明创造名称:飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置及方法
外观设计名称:
决定号:197829
决定日:2019-11-28
委内编号:1F268574
优先权日:
申请(专利)号:201510640771.1
申请日:2015-09-25
复审请求人:哈尔滨工业大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李海霞
合议组组长:高静微
参审员:付强
国际分类号:G01M1/10
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在的区别技术特征,属于本领域技术人员容易想到的常规设计,并且该权利要求的技术方案并没有由于这些区别技术特征而具有预料不到的技术效果,则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510640771.1、名称为“飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置及方法”的发明专利申请(下称本申请),本申请的申请日为2015年09月25日,公开日为2015年12月30日,申请人为哈尔滨工业大学。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年08月23日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请权利要求1-2不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定引用如下1篇对比文件:
对比文件1:“测试单轴气浮台转动惯量的一种方法”,李季苏 等,航天控制,第3期,公开日为1994年9月30日,第69-73页;
并引证了两篇公知常识举证文件:
文件1:《基于特征模型的智能自适应控制》,中国科学技术出版社,出版日期为2009年1月31日,第329-330页;
文件2:《先进制造技术》,北京理工大学出版社,出版日期为2012年8月,第109页。
驳回决定所依据的文本为申请日2015年09月25日提交的说明书第1-6页、说明书附图图1-2、说明书摘要、摘要附图、及权利要求第1-2项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置,包括基座(1)、气浮轴承副(2)、实验台面(3)、两个桁架(4)、台下挂舱(5)和桁架惯量调整模块(6);其特征在于:气浮轴承副(2)安装在基座(1)上,实验台面(3)安装在气浮轴承副(2)上,桁架(4)安装在实验台面(3)两侧,台下挂舱(5)安装在实验台面(3)的下面,桁架惯量调整模块(6)安装在桁架(4)上;所述的两个桁架(4)对称安装在实验台面(3)的两侧。
2. 采用如权利要求1所述的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置得出的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量方法,其特征在于,步骤为:
第一步:粗调整,采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,选择或更换适当规格的配重块并安装在桁架惯量调整模块上;装配重块时,需在桁架两端圆盘处成对安装;
第二步:在设备安装好之后,测量系统的转动惯量:
将台体浮起并经过水平调整后,采用飞轮驱动,使气浮台产生一个角加速度α1,则飞轮对气浮台施加的推力矩M为:
M=Jα1 (1)
若气浮台受力时间为Δt,则式(1)改写成
JΔω1=MΔt (2)
式中:J——气浮台转动惯量;
Δω1——气浮台在M的作用下,角速度的增量;
由于推力矩M未知,为求转动惯量J的值,还需在气浮台上附加已知质量,附加质量对气浮台的附加转动惯量也是已知的,该附加质量由配重块代表,再进行上述测试,由此得式(3)
(J ΔJ)Δω2=MΔt (3)
式中:ΔJ——已知附加的转动惯量;
Δω2——气浮台有附加质量时在M的作用下,角速度的增量;
两次测试中M、Δt保持不变,联合(2)-(3)式,得:
JΔω1=(J ΔJ)Δω2 (4) 则有
由于ΔJ已知,两次测试中的角速度增量Δω2、Δω2通过测量得到,即为两次测量时最大角速度,则由(5)式求出气浮台的转动惯量;
第三步:根据计算的转动惯量和预期设定值进行比较,并在桁架两端圆盘处成对增减质量块。”
驳回决定认为:本申请的独立权利要求1与对比文件1相比,区别特征在于:两个桁架对称安装在实验台面两侧,桁架惯量调整模块安装在桁架上,实验台面的下面安装有挂舱。上述区别特征属于本领域技术人员在对比文件1公开内容或本领域公知常识基础上容易想到的常规选择。因此,在对比文件1的基础上结合本领域技术人员的常规选择得到权利要求1所要保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
本申请独立权利要求2请求保护一种采用如权利要求1所述的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置得出的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量方法,其与对比文件1相比,区别特征还在于:采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,配重块还可进行更换;测试时气浮台采用飞轮驱动,最后根据计算的转动惯量和预期设定值进行比较,并在桁架两端圆盘处成对增减质量块。然而,该区别特征也属于本领域技术人员在对比文件1公开内容或本领域公知常识基础上容易想到的常规选择。因此,在对比文件1的基础上结合本领域技术人员的常规选择得到权利要求2所要保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人哈尔滨工业大学(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月06日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书全文修改替换页,其中,在权利要求1中增加特征“通过在所述台下挂舱中增减质量块进行惯量调整”,“所述桁架惯量调整模块上安装有不同质量的配重块”,“在调整所述系统转动惯量和附加转动惯量的过程中,将附加转动惯量值调整为远小于系统转动惯量值至等于系统转动惯量值之间,用于测定不同附加转动惯量的误差范围”,修改后的权利要求1内容如下:
“1. 一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置,包括基座(1)、气浮轴承副(2)、实验台面(3)、两个桁架(4)、台下挂舱(5)和桁架惯量调整模块(6);其特征在于:气浮轴承副(2)安装在基座(1)上,实验台面(3)安装在气浮轴承副(2)上,桁架(4)安装在实验台面(3)两侧,台下挂舱(5)安装在实验台面(3)的下面,通过在所述台下挂舱中增减质量块进行惯量调整;桁架惯量调整模块(6)安装在桁架(4)上,所述桁架惯量调整模块上安装有不同质量的配重块;所述的两个桁架(4)对称安装在实验台面(3)的两侧;
在调整所述系统转动惯量和附加转动惯量的过程中,将附加转动惯量值调整为远小于系统转动惯量值至等于系统转动惯量值之间,用于测定不同附加转动惯量的误差范围。”
复审请求人认为:(1)本申请将台下挂舱安装在实验台面的下面,用于安放电池、工控机及变压器等电气配套装置,还用于增减质量块进行惯量调整,同时,桁架惯量调整模块安装在桁架上,桁架惯量调整模块上安装有不同质量的配重块,且配重块可以前后调整,即通过将台下挂舱安装在实验台面下形成一个整体,仅通过在挂舱内增减质量块,就能对系统转动惯量进行调整,通过采用配重块安装在桁架惯量调整模块上的方式,可以安装、拆卸不同质量的配重块,以满足实验对附加转动惯量的需求,采用这两种方式的结合,能够方便地改变系统转动惯量和附加转动惯量,满足试验时需要综合气浮台的承载能力及试验过程中实际转动惯量的需求,选择合理的配重比,而对比文件1不能满足这样的需求,其测试方法为附加质量、附加质量对称轴与单轴气浮台转动轴的距离来得到气浮台垂直轴转动惯量增量,如果对比文件1要改变其系统转动惯量,由于其没有设置增减质量块的装置,需要将整个气浮台更换来调整系统转动惯量;(2)本申请在调整系统转动惯量和附加转动惯量的过程中,将附加转动惯量值调整为远小于系统转动惯量值至等于系统转动惯量值之间,用于测定不同附加转动惯量的误差范围,即通过采用改变系统转动惯量与附加转动惯量且两者相匹配的方式,根据计算的转动惯量与预期设定值进行比较,以在仅改变附加转动惯量和系统转动惯量,而其他测量条件不变的情况下得到误差数值,进而根据误差分析,得到附加质量的转动惯量越接近实际系统转动惯量,误差越小,而对比文件1根据实测出用于挠性附件卫星仿真试验的三轴气浮台垂直轴转动惯量与公式所确定的转动惯量进行误差分析,并最终得到测试结果分析表明误差较小,无需增添专用测试设备,与本申请的误差分析有着明显的区别。因此,本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月21日依法受理了该复审请求,并将本案转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中仍坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年07月11日向复审请求人发出复审通知书,指出:
修改后的权利要求1中增加的特征“在调整所述系统转动惯量和附加转动惯量的过程中,将附加转动惯量值调整为远小于系统转动惯量值至等于系统转动惯量值之间,用于测定不同附加转动惯量的误差范围”是基于说明书所记载内容而进行概括的内容,这些内容并不能由原说明书以及权利要求书的内容直接地、毫无疑义地确定得出。因而,权利要求1修改超范围,不符合专利法第33条的规定。
假使复审请求人将权利要求1中导致修改超范围的技术特征“在调整所述系统转动惯量和附加转动惯量的过程中,将附加转动惯量值调整为远小于系统转动惯量值至等于系统转动惯量值之间,用于测定不同附加转动惯量的误差范围”删除,本申请仍存在不符合专利法第22条第3款规定的问题。具体地:
本申请权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:(1)两个桁架对称安装在实验台面两侧,桁架惯量调整模块安装在桁架上,(2)实验台面的下面安装有挂舱,通过在台下挂舱中增减质量块进行惯量调整。其中,区别(1)和(2)均属于本领域技术人员在对比文件1公开内容或本领域公知常识基础上容易想到的常规设计。因此,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到权利要求1所要保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2请求保护一种采用如权利要求1所述的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置得出的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量方法,权利要求2请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别除包括本申请权利要求1与对比文件1相比的区别外,仅在于:采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,配重块还可进行更换;测试时气浮台采用飞轮驱动;最后根据计算的转动惯量和预期设定值进行比较,并在桁架两端圆盘处成对增减质量块。然而,该区别也属于本领域技术人员在对比文件1公开内容或本领域公知常识基础上容易想到的常规设计。因此,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到权利要求2所要保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年08月26日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书全文修改替换页,其中,将复审通知书中指出的导致修改超范围的特征“在调整所述系统转动惯量和附加转动惯量的过程中,将附加转动惯量值调整为远小于系统转动惯量值至等于系统转动惯量值之间,用于测定不同附加转动惯量的误差范围”删除,根据说明书附图1、说明书第37段、第39段和第62段中记载的内容,在权利要求中增加了特征“两个所述台下挂舱(5)对称安装在所述实验台面(3)的下面”、“安装所述配重块时,需在桁架两端圆盘处成对安装”、“在实际测量的过程中,先进行粗调整,采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,选择或更换适当规格的配重块;且将气浮台的台体浮起并经过水平调整后,采用飞轮驱动,使得气浮台产生角加速度,并采用光栅测量气浮台的位置”。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置,包括基座(1)、气浮轴承副(2)、实验台面(3)、两个桁架(4)、台下挂舱(5)和桁架惯量调整模块(6);其特征在于:气浮轴承副(2)安装在基座(1)上,实验台面(3)安装在气浮轴承副(2)上;台下挂舱(5)安装在实验台面(3)的下面,两个所述台下挂舱(5)对称安装在所述实验台面(3)的下面,通过在所述台下挂舱中增减质量块进行惯量调整;桁架(4)安装在实验台面(3)两侧,所述的两个桁架(4)对称安装在实验台面(3)的两侧,桁架惯量调整模块(6)安装在所述桁架(4)上,所述桁架惯量调整模块上安装有不同质量的配重块,安装所述配重块时,需在桁架两端圆盘处成对安装;
在实际测量的过程中,先进行粗调整,采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,选择或更换适当规格的配重块;且将气浮台的台体浮起并经过水平调整后,采用飞轮驱动,使得气浮台产生角加速度,并采用光栅测量气浮台的位置。
2. 采用如权利要求1所述的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置得出的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量方法,其特征在于,步骤为:
第一步:粗调整,采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,选择或更换适当规格的配重块并安装在桁架惯量调整模块上;装配重块时,需在桁架两端圆盘处成对安装;
第二步:在设备安装好之后,测量系统的转动惯量:
将台体浮起并经过水平调整后,采用飞轮驱动,使气浮台产生一个角加速度α1,则飞轮对气浮台施加的推力矩M为:
M=Jα1 (1)
若气浮台受力时间为Δt,则式(1)改写成
JΔω1=MΔt (2)
式中:J——气浮台转动惯量;
Δω1——气浮台在M的作用下,角速度的增量;
由于推力矩M未知,为求转动惯量J的值,还需在气浮台上附加已知质量,附加质量对气浮台的附加转动惯量也是已知的,该附加质量由配重块代表,再进行上述测试,由此得式(3)
(J ΔJ)Δω2=MΔt (3)
式中:ΔJ——已知附加的转动惯量;
Δω2——气浮台有附加质量时在M的作用下,角速度的增量;
两次测试中M、Δt保持不变,联合(2)-(3)式,得:
JΔω1=(J ΔJ)Δω2 (4) 则有
由于ΔJ已知,两次测试中的角速度增量Δω2、Δω2通过测量得到,即为两次测量时最大角速度,则由(5)式求出气浮台的转动惯量;
第三步:根据计算的转动惯量和预期设定值进行比较,并在桁架两端圆盘处成对增减质量块。”
复审请求人认为:(1)本申请中,通过将台下挂舱对称安装在实验台面的下面,且能够增减质量块的方式,使得整个气浮台的中心平稳,保证了气浮台转动的稳定和可靠,且台下挂舱与实验台面结合在一起,形成一个整体测量装置,仅通过在台下挂舱内增减质量块,就能方便的进行对整个的系统转动惯量的调整,参照本申请说明书实施例3可知,通过调整台下挂舱中的质量块,调整气浮台的转动惯量,进而测得附加转动惯量与系统转动惯量之间的差别所带来的误差;而对比文件1中,仅公开了在转轴上安装单轴气浮台,并将气浮台左右两端安装附加质量,且由对比文件1的“测试结果与误差分析”中可以得到,附加转动惯量的误差取决于测量“附加质量、附加质量对称轴与单轴气浮台转动轴的距离”这两个变量的误差,所以对比文件1中没有设置增加质量块以改变其系统转动惯量的装置,对比文件1中通过逐级增加砝码是为了达到仿真的目的,即将气浮台搭载卫星控制系统和台上技术系统后,使其整体的转动惯量达到卫星俯仰通道转动惯量,本领域技术人员从对比文件1中不能得到“改变气浮台自身的转动惯量,以分析气浮台转动惯量和附加转动惯量的不同产生的误差”的启示。(2)本申请在实际测量的过程中,通过采用先利用计算,进行粗调整的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,以使得实际测量的结果更加贴近理论基础,另一方面,通过采用飞轮驱动使气浮台产生角加速度,并采用光栅测量气浮台的位置,通过采用气浮台以外的装置进行驱动和测量的方式,避免施力装置和测量装置直接与气浮台相接触,保证气浮台通过角度增量走过的角度的测量结果准确,使得综合分析得到的误差结果更为准确;而对比文件1由其图1可以得到喷嘴和陀螺直接设置在气浮台上,不可避免的会直接影响气浮台的整体质量,导致最终测得的数值并不准确。因此,本申请具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,依法作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2018年12月06日和2019年08月26日提交了权利要求书全文修改替换页,经审查,2019年08月26日所作的修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本决定以申请日2015年09月25日提交的说明书第1-6页、说明书附图图1-2、说明书摘要及摘要附图,以及2019年08月26日提交的权利要求第1-2项为基础作出。
(二)关于本申请是否符合专利法第22条第3款的规定
专利法第22条第3款规定,创造性是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在的区别技术特征,属于本领域技术人员容易想到的常规设计,并且该权利要求的技术方案并没有由于这些区别技术特征而具有预料不到的技术效果,则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
具体到本案:
1、权利要求1请求保护一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置,对比文件1公开了一种测试单轴气浮台转动惯量的一种方法,并具体公开了以下内容(参见第69-73页):
在进行卫星姿控系统单通道全物理仿真或挠性附件卫星的物理仿真研究时,都必须实测出搭载卫星控制系统后单轴气浮台的转动惯量,再根据相似原理,确定仿真时的控制力矩、扰动力矩和其它有关参数。
对于地球观测卫星单通道物理仿真,为了使气浮台搭载卫星控制系统及台上技术系统后,其转动惯量和卫星俯仰通道转动惯量相一致,需逐次增加砝码,经多次测试,使其转动惯量达到1000kg?m2。
对于挠性附件卫星的物理仿真研究,为比较数学仿真与物理仿真的结果,或进行验模研究,都必须实测搭载控制系统后气浮台的转动惯量,其值大约在20~100kg? m2之间。
单通道物理仿真时,气浮台台上仿真系统一般都有高精度液浮速率积分陀螺系统、测控计算机以及仿真喷气装置等设备。为此本文提出一种实测气浮台转动惯量的方法。
将所测台体浮起并经水平调整后,采用固定喷嘴喷气,使气浮台产生角加速度,即:J?=M (1),若喷嘴喷气时间为Δt,则(1)式改写成:(2),其中J为气浮台垂直轴转动惯量,M为某喷嘴喷气对气浮台θ轴的推力矩,Δt为喷嘴喷气时间,由计算机设定;为气浮台(对应惯量J)在M作用下,Δt时间内θ轴的角速度增量,由安装在气浮台上的速率陀螺测得。由于推力矩M未知,为求得转动惯量J的值,还需在气浮台上附加已知质量,附加质量对气浮台的附加转动惯量也是已知的,再进行上述测试,有下式:
(3),其中:ΔJ为已知附加转动惯量(kg?m2),为气浮台(对应惯量)在M的作用下,在Δt时间内θ轴的角速度增量。两次测试中M,Δt是不变的,由(2),(3)式,:得:,则(4),由于ΔJ已知,两次测试中可得到角速度增量,,则由(4)式可求得气浮台的转动惯量。
为了不影响台体平衡并简化测试过程,将附加质量对称安装,并采用Φ170mm×170mm钢制圆柱两件,单件质量约为30kg。
由图2可见,测量装置包括底座、气浮轴承副、气浮台、气浮台的左右两端用于安装附加质量,气浮轴承副安装在底座上,气浮台的下半部安装在气浮轴承副上。
附加质量绕其对称轴的转动惯量为0.109 kg?m2。假设附加质量对称轴与单轴气浮台转动轴平行,其距离为L,则附加质量对单轴气浮台转动轴的转动惯量为:
测试时,可以根据气浮台转动惯量的大小按表1初步确认L,算出。
表1
L(m)
0.3
0.6
1.0
kg?m2
5.64
21.89
60.42
测试中对转动惯量较小的气浮台,附加质量采用表1中的第1或第2项,当气浮台转动惯量较大时采用第3项或更大些,只要气浮台上能安装附加质量,使得L足够大即可。
对公式(4)所确定的转动惯量J按最大误差估计进行误差分析。
通过附加转动惯量,最终测得气浮台垂直轴转动惯量,测试结果分析表明,误差较小,又无须增添专用测试设备,因而是气浮台试验中一种很实用的转动惯量测试方法。
本申请权利要求1请求保护的技术方案与以上对比文件1公开的内容相比,对比文件1也公开了一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置,对比文件1中的测量装置的底座相当于本申请中的基座,气浮台相当于本申请中的实验台面,气浮台的左右两端安装的附加质量相当于本申请中的惯量调整模块,对比文件1中测量装置包括底座、气浮轴承副、气浮台、气浮台的左右两端用于安装附加质量,气浮轴承副安装在底座上,气浮台的下半部安装在气浮轴承副上,相当于公开了本申请中的气浮轴承副安装在基座上,实验台面安装在气浮轴承副上,对比文件1中气浮台的左右两端用于安装附加质量,将附加质量对称安装,测试中对转动惯量较小的气浮台,附加质量采用表1中的第1或第2项,当气浮台转动惯量较大时采用第3项或更大些,只要气浮台上能安装附加质量,使得附加质量对称轴与单轴气浮台转动轴的距离L足够大即可,即,对比文件1公开了本申请中的惯量调整模块上安装有不同质量的配重块,安装配重块时,成对安装。
因此,本申请权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:(1)两个桁架对称安装在实验台面两侧,桁架惯量调整模块安装在桁架圆盘上,(2)实验台面的下面对称安装有挂舱,通过在台下挂舱中增减质量块进行惯量调整,(3)在实际的测量的过程中,采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,更换适当规格的配重块,气浮台采用飞轮驱动,采用光栅测量气浮台的位置。由此确定,本申请权利要求1的技术方案实际所要解决的技术问题在于:如何方便安装附加质量以及如何调整系统转动惯量。
对于区别(1),气浮台两侧对称安装有桁架以安装附件是本领域常见的结构,文件1(《基于特征模型的智能自适应控制》,中国科学技术出版社,出版日期为2009年01月31日,第329-330页)中即公开了:桁架结构对称安装于气浮台台面上,用于安装挠性附件等;同时前述对比文件1公开以下内容:将附加质量对称安装,测试中对转动惯量较小的气浮台,附加质量采用表1中的第1或第2项,当气浮台转动惯量较大时采用第3项或更大些,只要气浮台上能安装附加质量,使得附加质量对称轴与单轴气浮台转动轴的距离L足够大即可;在这样的基础上,在实验台两侧对称安装两个桁架及圆盘来安装惯量调整模块以便于附加质量的安装调整,属于本领域技术人员容易想到的常规设计。
对于区别(2),如前所述,对比文件1中还公开了:为了使气浮台搭载卫星控制系统及台上技术系统后,其转动惯量和卫星俯仰通道转动惯量相一致,需逐次增加砝码,经多次测试,使其转动惯量达到1000kg?m2,即,对比文件1中公开了采用逐次增加砝码的方式对系统转动惯量进行调整,也即通过增减质量块进行惯量调整;而实验台设置容纳质量块的装置以便于转动惯量的调整是本领域的常用技术手段,文件3(《卫星控制系统仿真技术》,宇航出版社,出版日期为2003年12月31日,第350页)即公开了:单轴气浮台具有大直径的惯量环,采用在环内增加砝码的办法,实现转动惯量调整;在这样的基础上,在实验台面的下面安装有挂舱,通过在台下挂舱中增减质量块进行惯量调整,属于本领域技术人员容易想到的常规设计。此外如前所述,对比文件1中还公开了,为了不影响台体平衡并简化测试过程,将附加质量对称安装,基于这样的启示,为了在安装挂舱及质量块时,不影响台体平衡,本领域技术人员容易想到将挂舱对称设置。
对于区别(3),结合前面关于权利要求1的评述,对比文件1已经公开了通过附加质量来测气浮台的转动惯量,且其中还公开了为了使气浮台搭载卫星控制系统及台上技术系统后,其转动惯量和卫星俯仰通道转动惯量相一致,需逐次增加法码,经多次测试,使其转动惯量达到1000 kg·m2,并且采用计算机辅助设计系统对设计的结构进行分析计算和优化,并利用几何模型对转动惯量等特性进行分析是本领域技术人员的常用技术手段,文件2(《先进制造技术》,北京理工大学出版社,出版日期为2012年8月,第109页)即公开了这样的内容,在此基础之上,首先采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,更换适当规格的配重块并安装在桁架惯量调整模块上,是本领域技术人员的容易想到的常规设计;在对比文件1中已经公开了通过喷嘴喷气对气浮台施加推力矩的基础上,而采用飞轮驱动对气浮台施加推力矩是本领域常用技术手段之间的选择;在对比文件1已经公开了气浮台角速度增量由安装在气浮台上的速率陀螺测得的基础上,而采用光栅测量气浮台的位置属于本领域常用技术手段之间的选择。
针对复审请请求人的争辩意见,合议组认为:
(1)如前面关于权利要求1所评述的,对比文件1公开了将附加质量对称安装,测试中对转动惯量较小的气浮台,附加质量采用表1中的第1或第2项,当气浮台转动惯量较大时采用第3项或更大些,只要气浮台上能安装附加质量,使得附加质量对称轴与单轴气浮台转动轴的距离L足够大即可,且对比文件1还公开了,为了使气浮台搭载卫星控制系统及台上技术系统后,其转动惯量和卫星俯仰通道转动惯量相一致,需逐次增加砝码,经多次测试,使其转动惯量达到1000kg?m2,即,对比文件1中公开了采用逐次增加砝码的方式对系统转动惯量进行调整,可见,对比文件1中也是采用改变系统转动惯量和附加转动惯量相结合的方式,满足试验过程中转动惯量的需求,选择合理的配重比;而实验台设置容纳质量块的装置以便于转动惯量的调整是本领域的常用技术手段,文件3(《卫星控制系统仿真技术》,宇航出版社,出版日期为2003年12月31日,第350页)即公开了:单轴气浮台具有大直径的惯量环,采用在环内增加砝码的办法,实现转动惯量调整;在这样的基础上,在实验台面的下面安装有挂舱,通过在台下挂舱中增减质量块进行惯量调整,属于本领域技术人员容易想到的常规设计;对比文件1中还公开了,为了不影响台体平衡并简化测试过程,将附加质量对称安装,基于这样的启示,为了在安装挂舱及质量块时,不影响台体平衡,本领域技术人员容易想到将挂舱对称设置。
进一步地,对比文件1也是通过附加转动惯量,最终测得气浮台垂直轴转动惯量J,并对所确定的转动惯量J按最大误差估计进行误差分析,而且,如上所述,对比文件1也根据系统转动惯量值来调整附加转动惯量值,对比文件1的“测试结果与误差分析”,是基于“测试中对转动惯量较小的气浮台,附加质量采用表1中的第1或第2项,当气浮台转动惯量较大时采用第3项或更大些,只要气浮台上能安装附加质量,使得附加质量对称轴与单轴气浮台转动轴的距离L足够大即可”这样的实验设计得出的,即对比文件1中根据系统转动惯量的大小选择附加质量,并得出误差分析,因此,只要本领域技术人员需要,也可以基于此分析气浮台转动惯量和附加转动惯量的不同产生的误差,这是在对比文件1公开内容的基础上,本领域技术人员容易想到的设计方式。
(2)如前面所评述的,采用计算机辅助设计系统对设计的结构进行分析计算和优化,并利用几何模型对转动惯量等特性进行分析是本领域技术人员的常用技术手段,文件2(《先进制造技术》,北京理工大学出版社,出版日期为2012年8月,第109页)即公开了这样的内容,在此基础之上,首先采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,选择适当规格的配重块,是本领域技术人员的容易想到的常规设计;在对比文件1中已经公开了通过喷嘴喷气对气浮台施加推力矩的基础上,而采用飞轮驱动对气浮台施加推力矩是本领域常用技术手段之间的选择;在对比文件1已经公开了气浮台角速度增量由安装在气浮台上的速率陀螺测得的基础上,具体采用光栅测量气浮台的位置属于本领域常用技术手段之间的选择。
喷嘴喷气驱动或是飞轮驱动,陀螺测量还是光栅测量,均是驱动手段和测量手段上的常规选择,并不能由此得出哪一个手段的测量结果更准确;考虑气浮台转动惯量时,显然考虑的是气浮台整体,即使对比文件1中的喷嘴和陀螺设置在气浮台上,其是气浮台固有的,在考虑气浮台转动惯量时,其已被作为气浮台的一部分考虑进去,其构成了气浮台的整体质量,并不是外来施加的质量,不会另外影响气浮台的转动惯量。
因此,复审请求人的主张不能成立。
基于以上理由,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案,对本领域普通技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
权利要求2请求保护一种采用如权利要求1所述的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置得出的一种飞行器模拟气浮台惯量调节与测量方法,对比文件1公开了一种测试单轴气浮台转动惯量的一种方法,其具体公开了相关内容,如前面关于权利要求1所引用的,可见,对比文件1公开了本申请飞行器模拟气浮台惯量调节与测量方法的大部分技术特征,权利要求2请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别除包括本申请权利要求1与对比文件1相比的区别外,仅在于:最后根据计算的转动惯量和预期设定值进行比较,并在桁架两端圆盘处成对增减质量块。由此确定,本申请权利要求2的技术方案实际所要解决的技术问题还在于:如何使惯量达到预期值。
对于该区别,结合前面关于权利要求1的评述,对比文件1已经公开了通过附加质量来测气浮台的转动惯量,且其中还公开了为了使气浮台搭载卫星控制系统及台上技术系统后,其转动惯量和卫星俯仰通道转动惯量相一致, 需逐次增加法码,经多次测试,使其转动惯量达到1000 kg·m2,并且采用计算机辅助设计系统对设计的结构进行分析计算和优化,并利用几何模型对转动惯量等特性进行分析是本领域技术人员的常用技术手段,文件2(《先进制造技术》,北京理工大学出版社,出版日期为2012年8月,第109页)即公开了这样的内容,在此基础之上,首先采用理论计算的方式,在计算机设计模型上进行惯量的预分配,更换适当规格的配重块并安装在桁架惯量调整模块上,最后根据计算的转动惯量和预期设定值进行比较,并在桁架两端圆盘处成对增减质量块,使测得惯量达到预期值,是本领域技术人员的容易想到的常规设计。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到权利要求2请求保护的技术方案,对本领域普通技术人员来说是显而易见的,权利要求2不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述,本申请权利要求1-2不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月23日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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