[發明專利]空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法及系統

有效

• 申請號: 201811615671.3
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109459799B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 孟剛;南華;薛蓮;周巖;李亞男;范小禮;白振東;水涌濤;陳福泰;劉洪艷
• 申請（專利權）人: 北京航天長征飛行器研究所
• 主分類號: G01V13/00
• 分類號: G01V13/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 張沫

本發明涉及一種空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法及系統，所述方法包括：通過安裝在球形容器內部的三維運動模擬器承載目標并模擬目標俯仰、偏航和自旋姿態運動；通過安裝在球形容器頂部的光輻射源模擬目標所在空間環境光輻射；通過安裝在球形容器子午面上的測量設備獲取目標多角度的光學特性數據，所述測量設備安裝于球形容器子午面的全向測試軌道上且沿經線方向運動。本發明通過安裝在球形容器頂部的光輻射源、三維運動模擬器和安裝在球形容器子午面上的測量設備獲取目標多角度的光學特性數據，實現空間光學探測幾何場景多角度動態模擬。

技術領域

本發明涉及空間目標模擬試驗技術，尤其涉及一種空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法及系統。

背景技術

空間目標在軌觀察實驗中，目標在光學測量設備上形成的圖像與空間光輻射源、目標和測量設備的相對位置及輻射有密切關系，該圖像中目標的形狀和亮度分布對目標的觀察有很大的影響。

因此，亟待提供一種空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗系統及方法，實現在地面模擬在軌目標的幾何場景。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的至少一部分技術問題，提供了一種空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法及系統。

為了解決上述技術問題，本發明第一方面，提供了一種空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法，所述方法包括：

通過安裝在球形容器內部的三維運動模擬器承載目標并模擬目標俯仰、偏航和自旋姿態運動；

通過安裝在球形容器頂部的光輻射源模擬目標所在空間環境光輻射；

通過安裝在球形容器子午面上的測量設備獲取目標多角度的光學特性數據，所述測量設備安裝于球形容器子午面的全向測試軌道上且沿經線方向運動。

在根據本發明所述的空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法中，優選地，所述方法還包括：

通過位于球形容器赤道面不同方位上的多個光學特性觀測窗口以及每個光學特性觀測窗口中設置的測量設備獲取目標多角度的光學特性數據。

在根據本發明所述的空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法中，優選地，所述三維運動模擬器包括：自旋運動機構、俯仰運動機構和偏航運動機構；

所述偏航運動機構包括安裝基座、弧形軌道支柱、圓弧齒輪傳動機構、以及偏航電機；所述偏航電機通過所述圓弧齒輪傳動機構帶動弧形軌道支柱以重心軸Z為轉軸進行轉動；

所述俯仰運動機構包括：弧形軌道、俯仰運動小車、俯仰電機和齒輪齒條傳動機構；所述弧形軌道安裝在所述弧形軌道支柱上，所述俯仰運動小車安裝在所述弧形軌道上，所述俯仰電機通過齒輪與固定在弧形軌道中間的齒條實現俯仰運動小車沿弧形軌道的上下運動，以與目標自身縱向對稱軸X和弧形軌道所構成平面相垂直的Y軸為轉軸進行轉動；

所述自旋運動機構包括：自旋機構底座、目標安裝花盤、齒輪傳動組合以及自旋電機；所述自旋機構底座固定安裝在所述俯仰運動小車上，與俯仰運動機構實現連接，目標安裝花盤安裝在自旋機構底座上，目標固定于所述自旋運動機構的目標安裝花盤上，由所述自旋電機通過所述齒輪傳動組合帶動，以目標自身縱向對稱軸X為軸心而轉動。

在根據本發明所述的空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法中，優選地，所述三維旋轉模擬器還包括：液氮冷卻系統；

所述液氮冷卻系統包括位于弧形軌道外側表面的冷板，以及貼附于所述冷板的液氮管道；所述液氮管道包括相互連通的進液管道和出液管道。

在根據本發明所述的空間光學探測幾何場景多角度動態模擬試驗方法中，優選地，所述方法還包括：