[發明專利]一種底座及使用該底座的紅外地平儀

有效

• 申請號: 201410207614.7
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103983231A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 陳宏宇;劉沛龍;陳有梅;余舜京;王永
• 申請（專利權）人: 上海微小衛星工程中心
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 孫佳胤;翟羽

技術領域

本發明涉及空間科學儀器技術領域，尤其涉及一種可調節鏡頭軸線相對于地心方向的張角的底座及使用該底座的紅外地平儀。

背景技術

相比宇宙空間的3K背景輻射，從衛星上看到的地球相當于一個由大氣中CO₂輻射引起的220K~240K的圓盤狀紅外輻射源。典型的低軌紅外地平儀從工程可靠性方面考慮，經常取4個鏡頭（每個鏡頭包括一套成像光路和紅外線陣探測器）成45°斜對稱分布，一方面互相備份（至少3個鏡頭），另一方面降低大氣模型誤差。紅外地平儀的鏡頭張角是其重要參數，決定了其能夠工作的軌道高度范圍。

現有的紅外地平儀存在如下缺點：

（1）現有的紅外地平儀很難滿足軌道高度的通用性需求。紅外地平儀的最佳鏡頭張角取決于衛星的軌道高度，現有的紅外地平儀的型號研發一般是為某一軌道高度范圍（如750kM到900kM）的衛星甚至特定的任務而單獨展開的，但是現有的紅外地平儀的鏡頭張角是機械固定的，不能隨意改變，因此，很難滿足通用性需求。

（2）在一定軌道高度范圍內可通用的紅外地平儀也有其最優的高度檢測范圍，超過其最優范圍，則無法達到器件的最高測量精度。為了提高測量精度，傳統的方式是重新設計并制造特殊鏡頭張角的紅外地平儀，提高了開發投入的成本。

（3）現有的紅外地平儀很難靈活的改變冗余配置。紅外地平儀的鏡頭冗余設置根據任務對航天器的可靠度要求而變化，而不同的任務經費與可靠度需求，決定了其對適配的紅外地平儀鏡頭數量有不同的要求，而現有的紅外地平儀的鏡頭數目是確定的，若需要更加鏡頭數目，則需要重新制作紅外地平儀，提高了開發投入的成本。

（4）現有的紅外地平儀安裝位置固定（一般為天底方向），不利于衛星總體結構設計的優化。

總的來說，目前存在著的紅外地平儀的大量重復開發，不僅延長了項目時間、浪費了人力資源、提高了研發成本，而且增加了不必要的任務風險。總的來說，現有的紅外地平儀的生產型號的通用能力，配置的靈活程度不能滿足未來航天任務的多樣化需求。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題是，提供一種可調節鏡頭軸線相對于地心方向的張角的底座及使用該底座的紅外地平儀。

為了解決上述問題，本發明提供了一種底座，包括基板及設置于所述基板上的外框，所述外框具有多個側面，在所述外框的每個側面上設置有貫穿所述外框側壁的開口，在所述外框內部設置有一內框，所述內框具有多個側面，所述內框的側面與所述外框的側面一一對應，所述內框的每一側面上設置有沿所述內框軸向延伸的定位口，以定位所述外部構件。

進一步，所述基板、外框及內框一體成型。

進一步，所述外框為矩形外框，具有四個側面，所述內框為矩形內框，具有四個側面。

為了解決上述問題，本發明還提供一種紅外地平儀，包括底座及鏡頭，所述底座采用上述的底座，所述鏡頭通過一轉接板與所述底座連接，所述轉接板包括一用于安裝所述鏡頭的安裝面板、對稱設置在所述安裝面板側面的固定桿及設置在所述安裝面板背面的定位桿，所述安裝面板與所述開口對應，所述固定桿固定在所述外框的側面，所述定位桿穿過所述開口及定位口并通過一鍥塊定位，所述鍥塊設置有一預先設定軸向方向的通孔，所述定位桿穿過所述鍥塊的通孔，以定位所述鏡頭軸線相對于地心方向的張角。

進一步，所述開口邊緣對稱設置有固定裝置，所述固定裝置用于固定所述固定桿。

進一步，所述固定裝置包括一卡片及對稱設置在所述底座上的螺栓，所述固定桿在所述螺栓間穿過，所述卡片扣合在所述固定桿上并通過螺母與所述螺栓連接，以固定所述固定桿。

進一步，所述固定桿具有外螺紋，在所述固定桿的外側進一步通過螺母固定。

進一步，所述定位桿具有外螺紋，所述定位桿穿過所述鍥塊的通孔后通過螺母固定。

進一步，所述鏡頭通過螺栓及螺母固定在所述安裝面板。

進一步，所述安裝面板的寬度小于等于所述開口的寬度，以便于所述安裝面板通過所述開口。

本發明的優點在于：

（1）?高精度低成本的機械底座設計，能夠調整鏡頭軸線相對地心方向的張角，作為適合寬域軌道高度的紅外地平儀能夠適應不同軌道高度的航天任務提高了紅外地平儀通用性，簡化開發流程，節約項目成本。能夠根據航天器結構設計要求調整紅外地平儀的安裝位置，例如，可使紅外地平儀可在允許的角度范圍內側掛安裝，避免星體對地面天線、載荷等物體對紅外地平儀視場的干擾。