[發明專利]一種星敏感器焦平面自動裝校裝置及自動裝校方法

有效

• 申請號: 202010580709.9
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111707291B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 沈杰;張惠;杜偉峰;高文杰;武斌;呂進劍
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;周乃鑫

一種星敏感器焦平面自動裝校裝置及自動裝校方法，采用三坐標測量儀對星敏感器探測組件中的機械元件進行定位，采用視覺檢測系統對星敏感器探測組件中的光學元件進行定位，控制器計算星敏感器探測組件中的光學元件和機械元件的位置差，并控制姿態自動調節系統根據位置差調整星敏感器探測組件中光學元件和機械元件之間的相對位置，最終完成校準安裝。本發明可以高效和高精度地完成星敏感器焦平面的裝校，有效提高裝校精度和生產效率。

技術領域

本發明涉及一種星敏感器焦平面自動裝校裝置及自動裝校方法，屬于光電檢測技術領域中對光學原件和機械元件進行檢測和定位的設備及方法。

背景技術

星敏感器是一種以恒星為參照，為空間工作對象提供高精度姿態定位的儀器，其廣泛應用于航空航天領域，比如衛星、導彈、空間站等。星敏感器的高精度正是其區別于傳統導航方法的優勢所在，而如果星敏感器焦平面裝校精度低的話，那么將對星敏感的總體精度有著嚴重的影響，從而降低了其優勢。

針對于星敏感器焦平面的裝校，現有的方法中所涉及的專利和文章如下：《一種面陣CCD靶面與安裝定位面平行度的光學檢測方法》，專利號ZL201010529683，此方法中用工具顯微鏡進行讀取CCD靶面四個頂點和機械面的數值進而對CCD靶面進行調整；《基于光學望遠鏡成像系統的CCD中心及焦平面調整方法》，專利號ZL201110103700，此方法采用目鏡和光學分劃板十字絲配合的方式來進行檢測，進而對焦平面進行調整；梅貴，翟巖，苗健宇等.星載離軸多光普相機焦平面的裝調與檢測[J].中國光學,2016,9(04):491-500，此文中主要采用了ZYGO干涉儀和自準直經緯儀來進行檢測。

當前星敏感器的裝校主要是采用相應的干涉儀、自準直儀、顯微鏡等進行檢測，然后通過人工調整這樣的方法進行，此過程存在著效率低、精度差且人工裝校同一批產品精度差異大等問題，無法滿足星敏感器對高精度的要求。除此以外，面對著航天航空向著民用方面發展，對星敏感器的需求更加的廣泛和需要數量也更加的多，現有的星敏感器焦平面的裝校方法已無法滿足星敏感器對精度和生產效率的需求。

發明內容

本發明提供一種星敏感器焦平面自動裝校裝置及自動裝校方法，可以高效和高精度地完成星敏感器焦平面的裝校，有效提高裝校精度和生產效率。

為了達到上述目的，本發明提供一種星敏感器焦平面自動裝校裝置，包含：

姿態自動調節系統，其用于調整星敏感器探測組件中各個元件之間的相對位置；

三坐標測量儀，其用于測量星敏感器探測組件中的機械元件的位置；

視覺檢測系統，其用于測量星敏感器探測組件中的光學元件的位置；

控制器，其分別連接三坐標測量儀、視覺檢測系統和姿態自動調節系統，用于根據三坐標測量儀和視覺檢測系統的測量結果，計算星敏感器探測組件中的光學元件和機械元件的位置差，并控制姿態自動調節系統根據位置差調整星敏感器探測組件中光學元件和機械元件之間的相對位置，完成校準安裝。

所述的姿態自動調節系統包含：

六維調節器，其設置在所述的三坐標測量儀的平臺上，可以實現上下左右前后移動；

夾具，其固定在六維調節器上，用于夾持待校裝的元件；

基座，其設置在所述的三坐標測量儀的平臺上，用于固定待校裝的元件。

本發明還提供一種星敏感器焦平面自動裝校方法，采用所述的星敏感器焦平面自動裝校裝置對星敏感器焦平面進行自動裝校，所述的星敏感器焦平面自動裝校方法采用三坐標測量儀對星敏感器探測組件中的機械元件進行定位，采用視覺檢測系統對星敏感器探測組件中的光學元件進行定位，控制器計算星敏感器探測組件中的光學元件和機械元件的位置差，并控制姿態自動調節系統根據位置差調整星敏感器探測組件中光學元件和機械元件之間的相對位置，最終完成校準安裝。