[發明專利]外熱流抑制的星載遮光系統

有效

• 申請號: 202110444284.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113515002B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 曹裕豪;薛景賽;孔祥森;陶炯鳴;張如變
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G03B11/02
• 分類號: G03B11/02;H02S20/30
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種外熱流抑制的星載遮光系統，包括支撐裝置、遮光板以及驅動裝置，所述遮光板沿所述支撐裝置的周向布置且能夠在所述驅動裝置的驅使下繞所述支撐裝置做周向運動，本發明采用旋轉機構，將遮光罩體適時調整到太陽光照射方向，根據太陽光照射情況對遮光罩實時進行調整，解決了現有衛星光學載荷因為遮光罩導致的熱量聚集問題，能夠降低大尺寸遮光罩的熱量聚集，且支撐裝置、遮光板均采用輕質材料，具有可自行調整遮光角、可級聯使用、質量輕、剛度好的優點。

技術領域

本發明涉及星敏感器遮光罩結構與熱設計技術領域，具體地，涉及一種外熱流抑制的星載遮光系統。

背景技術

目前，高分辨率衛星光學相機載荷的分辨率逐漸提高，為了提高光學載荷的探測能力，對相機雜散光的抑制提出了更高的要求。視場外光源在光學系統面上產生的雜散光以雜光直接照射到主鏡上產生一次散射影響最為嚴重。抑制雜散光的主要手段，是在相機光學系統前置一個遮光罩，阻檔視場外光線，使它不能直射主鏡，避免一次散射。通常，光學系統的遮光罩往往做的很長來減少一次散射雜光的影響，這就使得遮光罩的重量大大增加。另一方面，由于遮光罩直接暴露在光源直射環境下聚集大量的熱量，并在背面產生紅外輻射，影響相機光學系統的分辨率，需要采取溫度控制措施，將積累的熱量導出并散發出去，使得遮光罩系統需要采取大量的熱控措施，并消耗星上能源，將積累的熱量導出并散發出去。以上種種原因，導致遮光罩系統既占用了衛星的載荷重量資源，又占用了衛星的能源資源，亟需改進。

目前已有一些關于衛星遮光罩的研究。中國科學院西安光學精密機械研究所的李創等發明的《一種可折疊和展開的光學相機遮光罩》(CN101546091A)，采用桁條加擋光板的構型，解決了現有光學相機遮光罩因為增加遮光罩的長度而導致的存儲體積增大、重量增加的技術問題。中國科學院光電技術研究所的任紹恒等發明的《一種帶有多個小口徑的遮光罩》(CN102253439A)，這種遮光罩在遮光罩圓端面上開有很多個通光小孔，這些通光小孔按照一定的規律緊密排列，遮光罩分割的小口徑越多，遮光罩的長度也就越短，從而減輕了整個儀器的重量和體積，對遮光罩的減重有積極作用。然而，以上研究重點著眼于遮光罩的減重，雖然對傳統遮光罩有所改進，然而減重效果有限，且未能將外熱流的問題考慮進來。

中國科學院上海技術物理研究所蔣范明等發明了一種《空間遙感器隨動遮光罩控制系統》(CN102566596A)，系統工作時，先利用太陽敏感器檢測太陽相對于遮光罩的方位角，并將實時的方位角信息傳遞給控制系統；控制系統根據得到的太陽位置信息計算出遮光罩需要轉動的角度，并通過驅動步進電機來帶動遮光罩旋轉到理想的遮蔽位置，處于該位置時遮光罩主體長邊對日，短邊背日，能從源頭上解決太陽引起的雜散光和熱流量問題。以上發明采用了轉動機構，根據太陽光照射情況對遮光罩實時進行調整，對遮光罩的熱流量的抑制有顯著效果。然而，在外熱流的吸收散熱問題上，沒有提出更新的措施。

北京空間機電研究所的顏吟雪等發明的《一種可展開遮光罩》(CN103645756A)包括流體回路管路、翅片、隔熱組件和溫控系統。設計的可展開遮光罩具備流體控溫功能，解決了目前大口徑光學遙感器可展開遮光罩的控溫問題，當太陽光直射遮光罩內的翅片或者流體回路管路上時，熱量通過流體回路被迅速帶走，達到了迅速均溫的效果，保證了光學鏡頭的均勻性與穩定性，提高了成像質量。同時流體回路也能為遙感器整機的熱控系統提供輔助調節作用。然而，以上措施主要從散熱角度考慮遮光罩的熱控，對減少遮光罩的熱量吸收沒有提及。

綜上所述，基于現有技術中遮光罩系統的種種缺陷，亟待研制一種新的星載遮光系統以滿足遮光設備的各種要求。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種外熱流抑制的星載遮光系統。

根據本發明提供的一種外熱流抑制的星載遮光系統，包括支撐裝置、遮光板以及驅動裝置；

所述遮光板沿所述支撐裝置的周向布置且能夠在所述驅動裝置的驅使下繞所述支撐裝置做周向運動。