[發明專利]空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器

有效

• 申請號: 201310516966.6
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103591974A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 關奉偉;劉巨;于善猛;崔抗
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明屬于空間光學遙感器地面試驗技術領域，具體涉及一種空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器。

背景技術

空間光學遙感器是一種應用廣泛的航天成像有效載荷，可以執行國土勘察、海洋監視、對地偵察等工作任務。在其產品實際研制的過程中，需要對整機進行充分、嚴格的地面真空熱試驗驗證，真空熱試驗不僅要驗證遙感器的熱控設計，還要對模擬在軌工作溫度環境條件下的成像質量進行預示。

真空熱試驗一般在空間環境模擬器中進行，進行在軌溫度環境模擬時需要模擬空間外熱流，外熱流模擬的裝置包括太陽模擬器、紅外加熱籠、紅外燈陣、電加熱器等，其中遙感器入光口處的地球外熱流模擬以紅外加熱籠為主，因其結構簡單，易于實現，應用較為普遍，但是紅外加熱籠僅能滿足驗證遙感器熱控設計的熱平衡試驗要求，并不適用于預示在軌成像質量的熱光學試驗，因為紅外籠的加熱帶對遙感器入光口有間隔性的遮擋，使試驗的平行光源入射能大幅衰減，對檢測預示結果會造成很大影響，甚至無法進行光學檢測。

發明內容

本發明的目的在于提出一種空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器，解決現有技術存在的不能滿足光學遙感器熱平衡試驗和熱光學試驗同步進行的問題。

為實現上述目的，本發明的空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器包括筒體和支架，所述筒體為中空結構，所述筒體內表面涂有發射率≥0.85的黑漆，所述筒體外表面粘貼有薄膜型電加熱器，所述筒體固定在支架上。

所述筒體包括筒體前端和筒體后端，所述筒體前端為錐形，筒體后端為柱形，所述筒體前端端面、中部和筒體后端端面分別設置有支撐圓環，所述筒體通過支撐圓環固定在支架上。

所述柱形的筒體后端與錐形的筒體前端的小端面接觸，所述筒體前端端面直徑與空間光學遙感器入光口口徑相同，所述柱形筒體后端的直徑不小于光學遙感器視場角在柱形后端近平行光源端面處的投影直徑，所述筒體后端的長度為筒體后端的直徑的1-1.5倍，所述筒體前端的張角為30°-60°。

所述支架包括上支架和下支架，所述上支架和所述下支架之間通過n個高度調節螺栓連接，所述上支架與支撐圓環焊接在一起。

所述n的取值為：n=4。

所述筒體外表面電加熱器外側和支架包覆有熱絕緣材料。

本發明的有益效果為：本發明的空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器通過電加熱器對筒體施加功耗，通過筒體內表面對光學遙感器入光口進行紅外加熱，將筒體外表面加熱器劃分多個區域，分別進行控制，可以實現大范圍熱流密度的模擬需要，同時對筒體進行多區域控制，便于精確調節入光口處外熱流；通過筒體外表面及支架的隔熱措施，可以將熱損失降到最低，節約資源的同時，還可以有效減低地球外熱流模擬器對空間環境模擬器熱沉溫度的影響；地球外熱流模擬器的錐形前端靠近光學遙感器入光口，柱形后端靠近平行光源，柱形的筒體后端與錐形的筒體前端的小端面接觸，筒體前端靠近空間光學遙感器入光口處的端面直徑與空間光學遙感器入光口口徑相同，柱形的筒體后端的直徑不小于空間光學遙感器視場角在柱形后端靠近平行光源的端面處的投影直徑，筒體后端的長度為筒體后端的直徑的1-1.5倍，筒體前端的張角或圓錐頂角為30°-60°，既可以滿足光學遙感器熱平衡試驗入光口外熱流模擬的需要，同時又不遮擋光路，可以滿足熱光學試驗光學檢測的需要，在空間環境模擬器提供的“冷黑”環境下，可以正常使用，所以進行熱試驗時，可以將上述兩個試驗一并進行規劃，試驗工況交叉進行，這樣既可以縮短試驗周期，又可以節約試驗成本。

附圖說明

圖1為本發明的空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器結構示意圖；

圖2為本發明的空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器工作原理圖；

圖3為本發明的空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器使用示意圖；

圖4為本發明的空間光學遙感器真空熱試驗地球外熱流模擬器工作方式示意圖；

其中：1、筒體前端，2、筒體后端，3、支撐圓環，4、上支架，5、高度調節螺栓，6、下支架，7、空間光學遙感器，8、入光口，9、地球外熱流模擬器，10、熱耗，11、紅外熱流，12、熱流計；13、空間環境模擬器，14、載物臺，15、平行光源。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。