[發明專利]用于線陣紅外地球敏感器變軌道極性測量的地球模擬器

有效

• 申請號: 201710037358.5
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106828988B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 于遠航;孔曉健;劉石神;孫浩;周士兵
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 郭英

本發明公開了用于線陣紅外地球敏感器變軌道極性測量的地球模擬器，包括四個地球邊界紅外輻射模擬單元及系統控制單元。其特征主要在于：地球邊界紅外輻射模擬單元通過系統控制單元調整熱板和冷光闌的紅外輻射差進行模擬，通過平移冷光闌位置來模擬不同軌道高度，為姿軌控分系統進行線陣靜態紅外地球敏感器提供地面測試手段，進而保證紅外地球敏感器為衛星提供高精度的姿態測量。本發明優點在于：模擬器穩定性好，體積小巧輕便。

技術領域

本發明涉及星載紅外地球敏感器的地面測試設備。具體涉及一種適用于線陣紅外地球敏感器檢測手段。

背景技術

紅外地球敏感器一種是利用地球自身的紅外輻射來測量航天器相對于當地垂線或者當地地平方位的姿態敏感器，也稱地平儀。目前紅外地球敏感器主要有3種形式：地平穿越式、邊界跟蹤式和輻射熱平衡式。線列陣靜態紅外地球敏感器是一種典型的輻射熱平衡式地球敏感器，因為沒有運動部件，體積和質量較小，功耗低，特別適合長壽命飛行任務，廣泛應用于對地定向偵探、氣象、通訊、地資等人造衛星上。

線列陣靜態紅外地球敏感器(以下簡稱地球敏感器)一般具有等間隔對稱分布的4個光學系統。每個光學系統分別接收來自地球不同部分的紅外輻射，通過對每個光學系統接收到的不同紅外輻射能量進行分析而得出航天器姿態。例如地球敏感器當所有光學系統接收能量相等時，表示航天器姿態角為零。當前后兩個光學系統接收能量不相等時，表示航天器在俯仰軸有姿態偏差；同樣地，當左右兩個視場接收能量不相等時，表示在滾動軸有姿態偏差。

地球敏感器的性能和精度將直接影響衛星在軌道上的工作狀態。為了對地球敏感器進行極性測試及精度標定，必須在地面上為其開發一套專用的變軌道極性測試設備即變軌道極性測量的地球模擬器。

發明內容

本發明的目的在于為線列陣紅外地球敏感器提供一種適合在地面進行變軌道極性測試的地球模擬器。

本發明是一種用于線陣紅外地球敏感器變軌道極性測量的地球模擬器包括四個地球邊界紅外輻射模擬單元和系統控制單元。

所述地球邊界紅外輻射模擬單元包括第一過渡環1-1、第一轉接件1-2、第二過渡環1-3、第二轉接件1-4、紅外準直鏡1-5、冷光闌固定架1-6、冷光闌1-7、熱板1-8、加熱薄膜1-9、加熱薄膜保溫板1-10及后罩1-11。加熱薄膜1-9粘貼在熱板1-8上，加熱薄膜保溫板1-10覆蓋于加熱薄膜1-9上通過螺釘與熱板1-8連接固定，加熱薄膜保溫板1-10與后罩1-11通過螺釘連接固定，冷光闌1-7插入冷光闌固定架1-6內，位置模擬不同軌道，紅外準直鏡1-5及冷光闌固定架1-6與后罩1-11通過螺釘連接固定，第二轉接件1-4與紅外準直鏡1-5通過第二過渡環1-3螺紋連接固定，第一轉接件1-2通過螺釘與第二轉接件1-4連接固定，第一轉接件1-2通過第一過渡環1-1與紅外地球敏感器螺紋連接固定。

系統控制單元控制地球邊界紅外輻射模擬單元中的熱板1-8和冷光闌1-7的溫度差模擬地球邊界紅外輻射，平移冷光闌1-7位置模擬不同軌道，四個紅外輻射模擬單元共同組成整個地球邊界紅外輻射，從而實現在線列陣紅外地球敏感器地面極性測試及標校。

本發明優點在于：模擬器穩定性好，體積小巧輕便。

附圖說明

圖1為地球模擬器組成圖。

圖2為地球模擬器結構圖；

圖中：1-1-第一過渡環、1-2-第一轉接件、1-3-第二過渡環、1-4-第二轉接件、1-5-紅外準直鏡和1-6-冷光闌固定架、1-7-冷光闌、1-8-熱板、1-9-加熱薄膜、1-10-加熱薄膜保溫板、1-11-后罩。

具體實施方式

下面根據圖1、圖2給出本發明的一個較好實施例，并予以詳細描述，以便更好地了解本發明的結構特征和功能特點。需要指出的是，給出的實例是為了說明本發明，而不是用來限制本發明的范圍。