[發明專利]一種緊湊型星上光學定標模塊

有效

• 申請號: 201810533481.0
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108760043B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 裘楨煒;崔珊珊;陳迪虎
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00;G01J1/02;G01J1/10
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發明公開了一種緊湊型星上光學定標模塊，包括標準光路和待定標光路、標準探測器，標準探測器姿態設置為能同時接收標準光路引入的標準光、待定標光路引入的待定標光，標準光路、待定標光路中分別設有擋光器，標準探測器與讀出電路輸入端電連接，讀出電路輸出端與主控單元電連接，由讀出電路讀取標準探測器的信號并將信號送入主控單元。本發明可以作為星上光輻射精度標準源，具備高精度穩定性；無需積分球、漫反射板等大體積、重量的元件，相比現有同類型定標器，體積較小，重量較輕，控制簡單，適合集成度要求較高的衛星應用。

技術領域

本發明涉及光學測量與計量領域，具體是一種緊湊型星上光學定標模塊。

背景技術

星上光輻射定標是用于保持衛星光學儀器精度的技術手段，是星載光輻射定量探測技術中的重要組成部分。現有的高精度星上光輻射定標器，通常具備一個標準光源（星載黑體、標準燈、太陽等），一套標準傳遞系統（漫反射板、漫反射板衰減監測器、標準探測器等），輔助裝置（漫反射板折疊打開機構，切入光路機構，掃描鏡等）。然而因為處于太空環境，漫反射板經輻射、原子氧侵蝕后的衰減，探測器量子效率退化，標準燈的老化等均會影響星上定標器精度，導致壽命持續期間精度未如預期，無法穩定的保持出廠精度。

近年來發展了漫反射板衰減監測、多套漫反射板更換、直接觀測太陽等多種方法。如圖1所示，分別應用于TM，MODIS等儀器中。其中，TM采用的是星載黑體+擋門機構的方案，MERIS采用積分球+漫反射板+漫反射板折疊打開機構的方法，MOSDIS則具備太陽標準源+漫反射板+漫反射板穩定監測器+星載黑體的方案；OCO則是衛星翻轉直接觀測太陽。這些方法一定程度上提升了星上定標精度穩定性，但是仍然在很多情況下有明顯缺點。例如，在大口徑相機（口徑大于1m）的應用中，至少需要和口徑等同大小的漫反射板、星載黑體，以及相應的切入-退出機構。這種大面積的漫反射板以及對應的機構無疑需要很大的代價，對于每克重量都需要計算的航天發射任務，是難以接受的。另一方面，在小型儀器中，上述方案所需要的結構和組成也過于復雜，所需體積和重量甚至超過儀器本身，無疑也是不合適的。最后，直接觀測太陽需要衛星翻轉，顯然衛星會有額外的負擔。

綜上所述，現有星上光輻射定標器難以兼顧高精度穩定性和低資源消耗（即體積小、重量輕、控制簡單等）的要求。

發明內容 本發明的目的是提供一種適用于星載的、具備高精度和高精度穩定度的緊湊型星上光學定標模塊，以解決現有技術星上光輻射定標模塊難以兼顧高精度穩定性和低資源消耗的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種緊湊型星上光學定標模塊，其特征在于：包括標準光路和待定標光路，以及標準探測器，其中標準光路引入標準光，待定標光路引入待定標光，標準探測器姿態設置為能同時接收標準光路引入的標準光、待定標光路引入的待定標光，還包括讀出電路、主控單元，標準探測器與讀出電路輸入端電連接，讀出電路輸出端與主控單元電連接，由讀出電路讀取標準探測器的信號并將信號送入主控單元。

所述的一種緊湊型星上光學定標模塊，其特征在于：所述標準光路中設有衰減板，衰減板具有將入射光光強按比例減弱的作用，標準光路引入的標準光經衰減板衰減后進入標準探測器。

所述的一種緊湊型星上光學定標模塊，其特征在于：還包括溫控回路，溫控回路控制標準光路、待標定光路、標準探測器、衰減板、擋光器的溫度，使溫度恒定在-90℃～120℃之間某個溫度點。

所述的一種緊湊型星上光學定標模塊，其特征在于：所述標準光為太陽光。

所述的一種緊湊型星上光學定標模塊，其特征在于：還包括外框結構，外框結構一側設有標準光入光孔，外框結構與標準光入光孔所在側面相鄰的一側設有待標定光入光孔，標準探測器傾斜設置在外框結構內，標準探測器在傾斜姿態下其探測面同時朝向標準光入光孔、待標定光入光孔，由標準光入光孔與標準探測器之間構成標準光路，由待標定光入光孔與標準探測器之間構成待標定光路，衰減板設置在標準光入光孔與標準探測器之間。