[發(fā)明專利]一種黑體輻射定標的切換機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910294770.4
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110006540B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 邵明東;郭疆;王浩;朱磊;龔大鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J5/52
• 分類號: G01J5/52
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明提供了一種黑體輻射定標的切換機構(gòu)，包括高溫黑體組件、低溫黑體組件、轉(zhuǎn)軸、電機、編碼器；在所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別套接設置軸承、壓圈，所述軸承、所述壓圈固定安裝于軸承座上，所述轉(zhuǎn)軸的一端與所述編碼器連接，所述轉(zhuǎn)軸的另一端與所述電機連接；所述高溫黑體組件與所述低溫黑體組件固定安裝于所述轉(zhuǎn)軸上，且相互垂直。本發(fā)明的黑體輻射定標的切換機構(gòu)以電機為驅(qū)動，以編碼器為檢測元件，通過相位變化實現(xiàn)非標定、高溫黑體輻射標定、低溫黑體輻射標定的轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，所需安裝空間小，通過轉(zhuǎn)動實現(xiàn)切換不易冷焊和卡死，可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天光學遙感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種黑體輻射定標的切換機構(gòu)。

背景技術(shù)

航天光學遙感通常是指從距離地面100公里以上的高空對地面的目標進行探測或從高空對天體進行探測，以獲得有關(guān)信息的技術(shù)?？臻g紅外光學遙感器，利用遙感器獲取的輻射數(shù)據(jù)可以反演地物表面的溫度和輻射率等信息。

空間紅外光學遙感器可遠距離、全天時地獲取地物溫度、狀態(tài)等信息，近年來在紅外告警、軍事偵察、精確制導、地球環(huán)境監(jiān)測、氣象預測、地質(zhì)勘探等許多領(lǐng)域都得到了廣泛應用。

衛(wèi)星發(fā)射之后，紅外焦平面探測器由于工作環(huán)境、狀態(tài)的變化、長期運行元器件的老化等因素將引起探測器的響應及非均勻性發(fā)生漂移，可能使發(fā)射前的定標系數(shù)發(fā)生改變，進而影響系統(tǒng)的成像質(zhì)量。因此，空間紅外光學遙感器需要進行在軌定標，以確保遙感數(shù)據(jù)應用的可靠性與準確度。

現(xiàn)今空間紅外光學遙感器常用的在軌定標方式有兩種：一種是利用切換機構(gòu)在系統(tǒng)光路中切入定標鏡將黑體輻射源引入光路來實現(xiàn)輻射定標，示意圖如圖1所示，通過對定標鏡的切入切出實現(xiàn)標定和非標定兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。該方式由于增加了定標光路，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸增大。另一種是利用切換機構(gòu)在系統(tǒng)光路中直接切入高低溫黑體輻射源，示意圖如圖2所示，常用的切換機構(gòu)為往復式運動機構(gòu)，將高低溫黑體輻射源安裝在兩根平行直線導軌上，利用電機帶動齒輪齒條使黑體輻射源在導軌上往復運動實現(xiàn)標定和非標定兩種狀態(tài)、高溫黑體輻射源與低溫黑體輻射源的轉(zhuǎn)換。該切換機構(gòu)在光路方向尺寸小，運動方向尺寸大，方向空間尺寸受限，且過長的導軌使得裝調(diào)困難，溫變和冷焊易使導軌卡死。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種黑體輻射定標的切換機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，所需安裝空間小，可靠性高。

本發(fā)明的目的可通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種黑體輻射定標的切換機構(gòu)，包括高溫黑體組件、低溫黑體組件、轉(zhuǎn)軸、電機、編碼器；在所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別設置軸承、壓圈、軸承座，所述軸承、所述壓圈固定安裝于所述軸承座，所述轉(zhuǎn)軸的一端與所述編碼器連接，所述轉(zhuǎn)軸的另一端與所述電機連接；

所述高溫黑體組件與所述低溫黑體組件固定安裝于所述轉(zhuǎn)軸上，且相互垂直；所述電機接收控制器的信號驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)低溫黑體、高溫黑體、無黑體中的一種處于光路中；所述編碼器用于檢測所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動角度，根據(jù)轉(zhuǎn)動角度值確定高溫黑體、低溫黑體的位置，判斷標定狀態(tài)。

進一步地，所述高溫組件垂直固定于所述低溫組件上，所述低溫組件固定于所述轉(zhuǎn)軸上。

進一步地，所述高溫黑體組件包括第一安裝支架、高溫黑體，所述第一安裝支架為框式結(jié)構(gòu)，用于支撐并固定所述高溫黑體。

進一步地，所述高溫黑體通過4個M3螺釘固定安裝于所述第一安裝支架上。

進一步地，所述低溫黑體組件包括第二安裝支架、低溫黑體、遮光板，所述第二安裝支架為框式結(jié)構(gòu)，套接固定于所述轉(zhuǎn)軸上，用于支撐并固定所述低溫黑體和所述遮光板，所述低溫黑體和所述遮光板呈180°處于所述轉(zhuǎn)軸兩邊。

進一步地，所述低溫黑體、所述遮光板分別通過4個M3螺釘固定安裝于所述第二安裝支架上。