[實用新型]角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統

有效

• 申請號: 201520181794.6
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204514574U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 劉峰;周艷;趙建科;徐亮;陳永權;郭毅;胡丹丹;張潔;王爭鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

技術領域

本實用新型屬于光學測試技術領域，涉及一種角反射器光軸指向一致性或者角反射器陣列中各子角反射器的光軸指向一致性檢測系統。

背景技術

角反射器是一種使入射到角反射器中的光線按照與入射方向相平行的方向返回的光學器件，廣泛應用于人造衛星、飛機等激光測距系統中。角反射器使激光器發出的激光精確地按照與入射方向相反的方向返回到激光測距系統中，通過測量激光測距儀發出激光和接收到返回激光的時間，可計算出目標距激光測距儀的距離。

隨著宇航技術的發展，角反射器在上個世紀末期開始被廣泛地應用在空間衛星交會對接測試裝置中，通過在衛星A上安裝一定數量的角反射器及角反射器陣列，在衛星B上安裝觀測定位相機，衛星B上帶有主動照明裝置，主動照明裝置發出的光線經過衛星A上安裝的角反射器返回后被衛星B上的觀測定位相機探測，通過判定各角反射器及角反射器陣列相對于衛星B的張角，從而計算得到衛星A與衛星B的相對位置關系，實現高精度軌道定位，為衛星交會對接提供衛星姿態參數。

角反射器是一種通光面為圓柱面，反射面為兩兩相互正交的三個平面的回光器件。入射光線經過角反射器底面三個反射面的三次反射后按光線入射方向的反方向返回。當入射光線與角反射器中心軸平行時，角反射器的回光效率最高，可以達到98％以上，隨著入射光線角度的增大，角反射器有效回光面積減小，當入射光線與角反射器中心軸夾角大于30°時，角反射器的回光效率僅為10％左右，因此，角反射器在不同入射角度下的回光效率是不同的。

在實際使用時，角反射器回光能量的強弱直接影響設備對其定位精度，特別是在使用角反射器陣列作為目標源時，由于角反射器陣列中各個子角反射器的指向不一致性，必然導致在觀測定位相機視場內拍攝到的角反射器陣列亮度和大小不一致，影響觀測定位相機對角反射器載體姿態的判讀精度。

隨著宇航技術的發展，對角反射器及角反射器陣列中各子角反射器的光軸一致性提出了更高的要求，而目前尚沒有專門測試角反射器及角反射器陣列中各子角反射器的光軸一致性的裝置或方法，也未見有相關的公開報道。

實用新型內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種專門測試角反射器或角反射器陣列中各子角反射器的光軸指向一致性檢測系統，以實現角反射器或角反射器陣列中各子角反射器的光軸指向與角反射器安裝基準面法線之間夾角的快速和準確測量。

本實用新型的技術解決方案是：

本實用新型提供了一種角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統，其特殊之處在于：包括準直光源單元、液晶光閥動態光闌單元、角反射器姿態調整單元、CCD測量單元以及控制單元；液晶光閥動態光闌單元設置在準直光源單元的出射光路上；角反射器姿態調整單元設置在液晶光閥動態光闌單元的出射光路上；被測角反射器或角反射器陣列設置于角反射器姿態調整單元上；CCD測量單元設置在經被測角反射器或角反射器陣列反射后的反射光所在光路上；控制單元分別與準直光源單元、液晶光閥動態光闌單元、角反射器姿態調整單元以及CCD測量單元相連。

上述液晶光閥動態光闌單元包括液晶光閥、與液晶光閥相連的液晶光閥控制電路以及用于調整液晶光閥位置的二維平移調整單元；液晶光閥位于二維平移調整單元上并設置在準直光源單元的出射光路上；角反射器姿態調整單元設置在液晶光閥的出射光路上；控制單元分別與液晶光閥控制電路以及二維平移調整單元相連。

上述二維平移調整單元包括升降調整系統以及設置在升降調整系統上的電控平移臺；液晶光閥設置在電控平移臺上；控制單元分別與升降調整系統以及電控平移臺相連。

上述角反射器姿態調整單元包括角反射器安裝工裝以及用于調整角反射器安裝工裝的基準面法線位置的二維水平調整單元；角反射器安裝工裝位于二維水平調整單元上并設置在液晶光閥的出射光路上；被測角反射器或角反射器陣列安裝于角反射器安裝工裝上；控制單元與二維水平調整單元相連。

上述二維水平調整單元包括電控旋轉臺以及設置在電控旋轉臺上的電控角位移臺；所述角反射器安裝工裝設置于電控角位移臺上；所述控制單元分別與電控旋轉臺以及電控角位移臺相連。

上述CCD測量單元包括依次設置在經被測角反射器或角反射器陣列反射后的反射光所在光路上的匯聚物鏡和CCD探測器；CCD探測器設置在匯聚物鏡的焦平面上；控制單元與CCD探測器相連。