[發(fā)明專利]分體式高均勻度星模擬器照明系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610084237.1
• 申請日: 2016-02-14
• 公開（公告）號: CN105716629B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫高飛;劉石;張國玉;張健;何洋;王凌云;鄭茹;蘇拾;王浩君;陳啟夢
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公布了一種分體式高均勻度星模擬器照明系統(tǒng)，由分光棱鏡、高均勻度星點照明系統(tǒng)和高均勻度天空背景照明系統(tǒng)組成。分光棱鏡、高均勻度星點照明系統(tǒng)與星模擬器光學(xué)系統(tǒng)在同一光軸上，高均勻度天空背景照明系統(tǒng)置于星模擬器光學(xué)系統(tǒng)光軸的垂直平面上，經(jīng)過分光棱鏡的作用后，合束進(jìn)入星模擬器光學(xué)系統(tǒng)，可為星模擬器提供與其主體分離的具有高均勻度的照明系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天器地面測試與標(biāo)定技術(shù)，尤其涉及一種星模擬器的照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)

星模擬器作為星敏感器地面標(biāo)定系統(tǒng)的重要組成設(shè)備，可在實驗室條件下提供來自無窮遠(yuǎn)的恒星圖像供星敏感器觀測。

傳統(tǒng)的星模擬器照明系統(tǒng)根據(jù)使用要求，可以是溴鎢燈、鹵鎢燈和LED光源等，可以滿足星模擬器的光譜模擬要求和星等模擬要求，但是不能滿足光源均勻性要求。尤其是當(dāng)星模擬器具有天空背景模擬要求時，傳統(tǒng)的星模擬器光源很難達(dá)到背景光源均勻度優(yōu)于95%的要求；同時，為了避免光源發(fā)熱對環(huán)境試驗造成影響，越來越多的星模擬器要求光源外置。因此，需要一種分體式高均勻度星模擬器照明系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計一種分體式高均勻度星模擬器照明系統(tǒng)。針對現(xiàn)有星模擬器照明系統(tǒng)無法實現(xiàn)與星模擬器主體分離、高均勻度模擬的缺陷，提出利用光源控制器、氙燈和鹵鎢燈混合光纖傳輸光源、積分球和照度計，搭建具有高均勻度的且與星模擬器主體分離的光源系統(tǒng)。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：設(shè)計一種分體式高均勻度星模擬器照明系統(tǒng)，由分光棱鏡、高均勻度星點照明系統(tǒng)和高均勻度天空背景照明系統(tǒng)組成，可分別提供星點照明和背景照明并經(jīng)過分光棱鏡的作用后，合束進(jìn)入星模擬器光學(xué)系統(tǒng)。

所述分光棱鏡置于所述星模擬器光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，所述分光棱鏡的分光面與所述星模擬器光軸成45°夾角，使所述星模擬器光學(xué)系統(tǒng)具有共軛焦面，即第一焦面和第二焦面。其中所述第一焦面與所述星模擬器光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，所述第一焦面上放置星點分劃板，所述高均勻度星點照明系統(tǒng)置于所述星點分劃板之后，并點亮所述星點分劃板；所述第二焦面與所述星模擬器光學(xué)系統(tǒng)的光軸呈90°夾角，所述第二焦面上放置所述天空背景分劃板，所述高均勻度天空背景照明系統(tǒng)置于所述天空背景分劃板之后，并點亮所述天空背景分劃板；

所述高均勻度星點照明系統(tǒng)包括：

星點光源控制器、氙燈和鹵鎢燈混合光纖傳輸光源Ⅰ、星點光源積分球和星點照度計；

所述星點光源控制器，由電控可變光闌Ⅰ和步進(jìn)電機Ⅰ組成，用于控制所述星點光源積分球的進(jìn)光量，實現(xiàn)星等模擬的精度要求；其中，所述步進(jìn)電機Ⅰ控制所述電控可變光闌Ⅰ的通光孔徑，所述電控可變光闌Ⅰ的通光孔徑控制所述星點光源積分球的進(jìn)光量。

所述氙燈和鹵鎢燈混合光纖傳輸光源Ⅰ，由氙燈Ⅰ、鹵鎢燈Ⅰ、傳輸光纖Ⅰ和電源Ⅰ組成，與所述星點光源控制器相連，用于提供波長范圍為250nm-2500nm、傳輸距離為2m的光源，可實現(xiàn)所述高均勻度星點照明系統(tǒng)與星模擬器主體分離。其中，所述氙燈Ⅰ和所述鹵鎢燈Ⅰ共同實現(xiàn)了高色溫和低色溫模擬，所述傳輸光纖Ⅰ長度為2m，將所述氙燈Ⅰ和所述鹵鎢燈Ⅰ的能量導(dǎo)入所述傳輸光纖Ⅰ后，所述傳輸光纖Ⅰ與所述星點光源積分球相連，并將能量導(dǎo)入所述星點光源積分球。

所述星點光源積分球，用于實現(xiàn)星點光源的均勻化，使星點光源均勻度優(yōu)于98%，所述星點光源積分球具有出光口，所述星點光源積分球的出光口置于所述星點分劃板之后，可照亮所述星點分劃板。

所述星點照度計，用于監(jiān)測所述星點光源積分球的輸出能量，置于所述星點光源積分球的出光口處，并與所述星點光源控制器相連，實現(xiàn)輸出星點光源的閉環(huán)控制。

所述高均勻度天空背景照明系統(tǒng)包括：

天空背景光源控制器、氙燈和鹵鎢燈混合光纖傳輸光源Ⅱ、天空背景光源積分球和天空背景照度計。