[實用新型]一種大口徑全譜段高光譜載荷高穩(wěn)定性探測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920709087.8
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN210119291U
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張兆會;王鋒;孫麗軍;李立波;王爽;王飛橙;武登山;柯善良;賈昕胤;李思遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02;G02B7/182;G02B17/06;G02B27/10;G02B27/42
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 董娜

本實用新型提供一種大口徑全譜段高光譜載荷高穩(wěn)定性探測系統(tǒng)，解決現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式難以滿足嚴(yán)苛的輕量化、高穩(wěn)定性、高精度的要求，以及不能實現(xiàn)全譜段光學(xué)器件支撐的問題。該探測系統(tǒng)包括主支撐結(jié)構(gòu)、前置望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、三鏡組鏡系統(tǒng)及全譜段高光譜儀系統(tǒng)，主支撐結(jié)構(gòu)包括采用SiC材料制成的基板，前置望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)設(shè)置在基板的正面，三鏡組系統(tǒng)設(shè)置在基板的反面，用于反射次前置望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)輸出的光束，并將光束折轉(zhuǎn)為兩路，分別進(jìn)入全譜段高光譜儀系統(tǒng)，全譜段高光譜儀系統(tǒng)用于獲取地面目標(biāo)的全色、可見近紅外譜段、短波紅外譜段、中波紅外譜段、長波紅外譜段的空間信息圖像和全色/光譜影像圖，能夠?qū)崿F(xiàn)全波段共6個光學(xué)載荷的同支撐設(shè)計。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及空間光學(xué)搖感領(lǐng)域，具體涉及一種大口徑全譜段高光譜載荷高穩(wěn)定性探測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著航天技術(shù)的不斷進(jìn)步，空間衛(wèi)星平臺搭載的有效載荷復(fù)雜度越來越高，近地軌道衛(wèi)星、對地觀測衛(wèi)星、數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星等衛(wèi)星平臺層出不窮。隨著對深空探測的不斷深入，空間光學(xué)遙感已成功應(yīng)用于深空探測、對地觀測及空間科學(xué)研究等眾多領(lǐng)域，發(fā)展方向主要是高分辨率、輕量化、高穩(wěn)定性等方面。

隨著對空間光學(xué)遙感分辨率要求的提高，光學(xué)系統(tǒng)的口徑越來越大，光學(xué)分辨率越來越高，探測精度也越來越高。高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率成為實現(xiàn)高光譜分辨率對地觀測能力的重要標(biāo)志。

為實現(xiàn)載荷高剛度、高穩(wěn)定性以及高輕量化的設(shè)計，對大口徑光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求也是越來越高，結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和設(shè)計理念亟待需要突破性的提高。

大口徑光學(xué)系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)尺寸較大，在力熱環(huán)境變化情況下，結(jié)構(gòu)的變形將比較明顯，會對光學(xué)元件的面形精度產(chǎn)生影響，因此大口徑光學(xué)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性支撐設(shè)計技術(shù)將必須重點研究和解決。

對于大口徑光學(xué)遙感設(shè)備，主支撐構(gòu)件作為系統(tǒng)的骨架結(jié)構(gòu)，必須保證光學(xué)系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和高可靠性。遙感設(shè)備主支撐結(jié)構(gòu)主要有薄壁筒式、盒式、框架式、桁架式等形式。

薄壁筒式主支撐結(jié)構(gòu)具有剛度高、整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、方便檢測和裝調(diào)、且利于溫度控制和雜散光的抑制等特點，一般用于對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求很高，而對重量控制較為寬松的支撐結(jié)構(gòu)中，其缺點是重量較大，減重率較低，不適用于輕量化、高精度、高穩(wěn)定的遙感相機(jī)。

盒式主支撐結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度高、整體穩(wěn)定性好，主要用于多反離軸類復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)相機(jī)中。高強(qiáng)度的盒式結(jié)構(gòu)重量較大，隨著空間相機(jī)輕量化程度的提高，盒式結(jié)構(gòu)逐漸被更輕量的結(jié)構(gòu)所取代。

框架式主支撐結(jié)構(gòu)的剛度十分優(yōu)異，空間穩(wěn)定性好，輕量化程度較低，適用于中小型離軸系統(tǒng)的主支撐結(jié)構(gòu)，但不適用于輕量化程度高的遙感相機(jī)。

桁架式支撐結(jié)構(gòu)的特點是比剛度高、裝配靈活、形式簡單，具有很強(qiáng)的可設(shè)計性，普遍適用于大中型、單反和多反、同軸以及離軸空間相機(jī)中，但不適用于輕量化、高精度、高穩(wěn)定的遙感相機(jī)。

隨著對遙感相機(jī)嚴(yán)苛的輕量化、高精度、高穩(wěn)定性要求，上述主支撐結(jié)構(gòu)由于存在或多或少的缺點，難以滿足實際需要，另外現(xiàn)有主支撐結(jié)構(gòu)至多只能搭載兩個波段的光學(xué)儀器，不能實現(xiàn)全譜段光學(xué)器件的支撐。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式難以滿足嚴(yán)苛的輕量化、高穩(wěn)定性、高精度的要求，以及不能實現(xiàn)全譜段光學(xué)器件支撐的問題，而提供一種大口徑全譜段高光譜載荷高穩(wěn)定性探測系統(tǒng)。