[發明專利]一種航天器微振動對光學相機成像質量影響測試裝置

在審

• 申請號: 202010300522.9
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111323191A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 王光遠;高行素;檀傈錳;吳永勝;王曉姝;王澤宇
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M11/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

本發明涉及一種航天器微振動對光學相機成像質量影響測試裝置，屬于航天器成像系統領域；包括待測模型、第二反射鏡、高平行度同軸光源、第三反射鏡、第一反射鏡和高解析度相機；高平行度同軸光源水平設置在待測模型的側壁處；高平行度同軸光源發射的測試光通過通孔照射入待測模型內；第一反射鏡設置在與高平行度同軸光源相對的待測模型側壁上；第二反射鏡設置在與第一反射鏡相對的待測模型側壁上；第三反射鏡設置在待測模型的底板上；高解析度相機豎直設置在待測模型的頂部；本發明既可以分析整個成像光路的振動，又可以分析各級反射鏡的振動，成像系統具有較高的可設計性，所得圖像的振動信息更加豐富。

技術領域

本發明屬于航天器成像系統領域，涉及一種航天器微振動對光學相機成像質量影響測試裝置。

背景技術

當受到外界振源的激勵時，系統可能產生受迫振動，對于精密制造業，航空，航天和武器裝備等領域，振動超過一定程度可能會導致設備無法正常工作，因此需要進行振動試驗，檢測系統的振動響應。

對于某些系統最為關注不同區域之間的相對振動，如航天器上的成像系統，最為關注光源經各級反射鏡到成像焦平面的成像路徑受振動的影響，目前應用的振動檢測方法為光測法，通過布置模擬光源，搭建測試光路，在焦平面處布置激光位置敏感傳感器，傳感器所測光斑的像位移代表了整個成像系統的振動響應。這種測量手段只能得到整個成像光路的振動信息，而無法分析光路各部分的影響情況。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種航天器微振動對光學相機成像質量影響測試裝置，既可以分析整個成像光路的振動，又可以分析各級反射鏡的振動，成像系統具有較高的可設計性，所得圖像的振動信息更加豐富。

本發明解決技術的方案是：

一種航天器微振動對光學相機成像質量影響測試裝置，包括待測模型、第二反射鏡、高平行度同軸光源、第三反射鏡、第一反射鏡和高解析度相機；其中，待測模型為中空長方體結構；高平行度同軸光源水平設置在待測模型的側壁處；待測模型的側壁對應高平行度同軸光源的位置設置有通孔；實現高平行度同軸光源發射的測試光通過通孔照射入待測模型內；第二反射鏡、第三反射鏡和第一反射鏡設置在待測模型內部；且第一反射鏡設置在與高平行度同軸光源相對的待測模型側壁上，位置與測試光對應；第二反射鏡設置在與第一反射鏡相對的待測模型側壁上；第三反射鏡設置在待測模型的底板上；高解析度相機豎直設置在待測模型的頂部；且待測模型頂部對應高解析度相機位置設置有通孔；實現測試光依次經第一反射鏡反射、第二反射鏡反射、第三反射鏡反射后，到達高解析度相機，高解析度相機實現解析成像。

在上述的一種航天器微振動對光學相機成像質量影響測試裝置，所述高平行度同軸光源的距地高度為100-200mm；第一反射鏡的安裝高度與高平行度同軸光源高度對應，第一反射鏡與待測模型豎直側壁的夾角為α；第二反射鏡的安裝高度為400-800mm，第二反射鏡與待測模型豎直側壁的夾角為β；第三反射鏡水平距第二反射鏡300-600mm；第三反射鏡與待測模型水平底板的夾角為γ；3個夾角的關系滿足：β+γ-α＝45°；且β＞2α。

在上述的一種航天器微振動對光學相機成像質量影響測試裝置，所述第二反射鏡、第三反射鏡和第一反射鏡為相同尺寸的圓形結構；且第二反射鏡、第三反射鏡和第一反射鏡的鏡面上均貼有光吸收膜；其中，光吸收膜為弓形形狀；光吸收膜的半徑與反射鏡的半徑對應；光吸收膜的弧長為反射鏡弧長的1/3。

在上述的一種航天器微振動對光學相機成像質量影響測試裝置，設定第二反射鏡、第三反射鏡和第一反射鏡的頂部為0°位置；第一反射鏡中，光吸收膜貼在第一反射鏡的0°-120°圓弧與弦線圍成的弓形區域；第二反射鏡中，光吸收膜貼在第二反射鏡的120°-240°圓弧與弦線圍成的弓形區域；第三反射鏡中，光吸收膜貼在第三反射鏡的240°-360°圓弧與弦線圍成的弓形區域。