[發明專利]高精度星敏感器真空標定輔助裝置及熱變形修正方法

有效

• 申請號: 201610980027.0
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN106525078B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 吳永康;胡雄超;閆曉軍;王燕清;杜偉峰
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周乃鑫

本發明公開一種高精度星敏感器真空標定輔助裝置，該裝置包含：主安裝架，其中空內部形成容置空間，星敏感器設置于該容置空間中并與主安裝架固定連接，主安裝架對應星敏感器的入光口設有入光開口；反射鏡組件，其設置于主安裝架的入光開口處，對應星敏感器的入光口設置輔助支撐架，其固定于主安裝架的容置空間的底部，并與容置空間內星敏感器的底部相抵，向星敏感器施加壓力，提供對星敏感器向上的支撐，使星敏感器固定在輔助支撐架與主安裝架內壁之間。本發明用于真空標定試驗中星敏感器的高穩定安裝，減小熱力學環境因素對標定結果的影響，提高星敏感器標定的精度。

技術領域

本發明涉及空間飛行器真空標定技術，具體涉及一種高精度星敏感器真空標定輔助裝置及熱變形修正方法。

背景技術

星敏感器是空間飛行器GNC系統的關鍵部件，主要用于空間飛行器三軸姿態測量和導航。隨著星敏感器精度指標要求的提高，對其低頻誤差的研究與評估技術也逐步發展。造成星敏感器低頻誤差的主要因素有：光學系統標定的殘差，星敏感器星表的誤差、色差，因溫度變化導致的光機結構形變等；既取決于產品的自身特性，也與產品的應用環境相關，其抑制技術難度大，工藝要求高。在標定手段上，國內已建立星敏感器真空標定測試系統，可在真空環境中，不同溫度條件下，對星敏感器進行標定，修正溫度對產品標定參數的影響，進而減小產品低頻誤差。

真空標定測試系統主要由真空罐、平行光管、恒溫轉臺和控制設備等組成。在真空標定過程中，受熱力學環境因素影響，轉臺臺面及安裝裝置的變形均會在標定結果中引入誤差。為配合真空標定系統的使用，必然需要一套高穩定度的輔助裝置，用于星敏感器的安裝。目前國內外主流星敏感器的結構材料均為鋁合金，星敏感器安裝測試用支架材料通常為碳素結構鋼，或輕質的鋁合金、鎂合金，僅僅提供產品的安裝功能。使用這類支架在不同溫度條件下標定星敏感器，既容易導致熱變形，又無法對轉臺、支架和產品各自的熱變形加以區分，影響標定精度。

發明內容

本發明提供一種高精度星敏感器真空標定輔助裝置及熱變形修正方法，用于真空標定試驗中星敏感器的高穩定安裝，減小熱力學環境因素對標定結果的影響，提高星敏感器標定的精度。

為實現上述目的，本發明提供一種高精度星敏感器真空標定輔助裝置，其特點是，該裝置包含：

主安裝架，其中空內部形成容置空間，星敏感器設置于該容置空間中并與主安裝架固定連接，主安裝架對應星敏感器的入光口設有入光開口；

反射鏡組件，其設置于主安裝架的入光開口處，對應星敏感器的入光口設置

輔助支撐架，其固定于主安裝架的容置空間的底部，并與容置空間內星敏感器的底部相抵，向星敏感器施加壓力，提供對星敏感器向上支撐，使星敏感器固定在輔助支撐架與主安裝架內壁之間。

上述反射鏡組件入光口對應連接有平行光管，該反射鏡組件包含：

環形的反射鏡，平行光管的部分出射光線通過反射鏡入射星敏感器，部分出射光線被反射鏡反射；

鏡框，其固定于主安裝架的入光開口處，反射鏡設置于鏡框與主安裝架之間形成的空腔中；

真空橡膠墊，其墊設在反射鏡與鏡框之間。

上述反射鏡為微晶玻璃材料，其有效面積大于等于120平方厘米，內圓直徑大于等于9厘米。

上述輔助支撐架包含：

支撐板，其固定在主安裝架的容置空間的底部；

一個或若干個調節螺桿，其可調的串設在支撐板的螺孔中；

一個或若干個保護墊塊，每個保護墊塊對應設置于一個調節螺桿的頂部，調節螺桿通過保護墊塊與主安裝架的容置空間內的星敏感器的底部相抵并壓緊。