[發明專利]光學載荷光軸熱變形檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202010856510.4
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112014135B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 諸成;鄧雷;唐宗斌;賈建軍;吳金才;王濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院微小衛星創新研究院;上海微小衛星工程中心
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

本發明提供了一種光學載荷光軸熱變形檢測系統及方法，包括：包含多臺光學載荷的衛星，被配置為模擬在軌真實溫度波動；多個載荷棱鏡，被布置在所述衛星內，每個所述載荷棱鏡的法向與一個光學載荷的光軸平行；測試光源，被配置為模擬恒星發出的光；探測器，被配置為檢測所述載荷棱鏡反射形成的光斑；光路模塊，被配置為所述測試光源提供光路，使測試光源抵達所述載荷棱鏡后返回至所述探測器；真空裝置，被配置為容置所述衛星、以及所述光路模塊的一部分。

技術領域

本發明涉及航空航天技術領域，特別涉及一種光學載荷光軸熱變形檢測系統及方法。

背景技術

某科學衛星配備三臺載荷，且要求三載荷要求對太陽共視，光軸偏差要求小于30″，衛星在軌因溫度變化引起衛星結構變形，需在熱真空試驗過程中進行光軸方向隨溫度引起結構變形的測試。因此，在整星真空熱試驗條件下對三載荷光軸平行度測試，是保證三載荷在軌真實狀態下是否按要求對太陽共視(光軸偏差小于30″)，完成科學任務的關鍵環節，合理、高靈敏度的測試裝置及有效、準確的測試方法是完成測試的重點。

目前國內衛星在整星真空熱試驗中，主要以考核熱設計以及試驗過程中的電性能測試為主，一般不進行真空熱試驗中衛星溫度變化引起的熱彈性變形相關測試，衛星在軌熱彈變形大多采用仿真分析來評估。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光學載荷光軸熱變形檢測系統及方法，以解決現有的衛星在軌溫度變化條件下熱彈變形對載荷光軸平行度影響的地面測試驗證，目前仿真分析結果偏差大的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種光學載荷光軸熱變形檢測系統及方法，包括：

包含多臺光學載荷的衛星，被配置為模擬在軌真實溫度波動；

多個載荷棱鏡，被布置在所述衛星內，每個所述載荷棱鏡的法向與一個光學載荷的光軸平行；

測試光源，被配置為模擬恒星發出的光；

探測器，被配置為檢測所述載荷棱鏡反射形成的光斑；

光路模塊，被配置為所述測試光源提供光路，使測試光源抵達所述載荷棱鏡后返回至所述探測器；

真空裝置，被配置為容置所述衛星、以及所述光路模塊的一部分。

可選的，在所述的光學載荷光軸熱變形檢測系統中，所述光路模塊包括平行光管、第一后光路模塊及第二后光路模塊，其中：

所述平行光管與所述第一后光路模塊結合后執行平行光收束和指向調節；

所述第二后光路模塊用于執行平行光匯聚、遠場目標模擬光源接入、接收光束分析及收發同軸自檢定；

所述第一后光路模塊位于所述真空裝置內，所述第二后光路模塊位于所述真空裝置外；

所述測試光源依次通過第二后光路模塊、第一后光路模塊及平行光管抵達所述載荷棱鏡；

所述測試光源由所述載荷棱鏡反射后依次通過平行光管、第一后光路模塊及第二后光路模塊抵達所述探測器。

可選的，在所述的光學載荷光軸熱變形檢測系統中，

平行光管為包括主鏡、次鏡及支撐結構的卡氏望遠鏡系統；

所述第一后光路模塊包括依次排布的帶孔反射鏡、拋物鏡以及光軸補償執行裝置；

所述第二后光路模塊包括依次排布的拋物鏡、帶孔反射鏡及收發同軸模塊，所述收發同軸模塊容置分光棱鏡、所述測試光源、以及所述探測器。

可選的，在所述的光學載荷光軸熱變形檢測系統中，還包括：

安裝板棱鏡，被布置在衛星上的載荷安裝平臺上；