[发明专利]用于空间目标远近场光学特性测量的装置

说明书

本发明公开一种用于空间目标远近场光学特性测量的装置，包括球形容器和通光光程筒，通过接筒连接，接筒上设有闸板阀；球形容器上有赤道测量面和第二测量面，第二测量面与接筒的中轴线在同一平面内，通光光程筒中轴线位于第二测量面下0.5m；光学测量设备自通光光程筒远端经过通光光程筒、接筒和球形容器向测量目标照射，测量目标位于所述第二测量面上；测量设备视场、测量目标尺寸、接筒长度和闸板阀尺寸相互约束。本发明通过设计球形主容器与圆柱形通光光程筒的结合，在不加大球形容器的同时，使得远光学场测量成为现实。同时通过合理设计测量位置、光程、各设备通光口径、长度等，使得测量视场全覆盖。

技术领域

本发明涉及空间目标特性测量领域的测量环模设备，特别涉及用于空间目标远场光学特性测量的装置。

背景技术

空间环境模拟试验中需要对目标进行多角度的观测，同时又要求测量设备到测量目标的距离一致，否则会引起测量的误差，所以球形容器设计是保证各个测量设备到测试目标的距离一致的最佳选择；同时，为降低环境模拟引入的测量误差，需要设计的球形容器尺寸很大。

而有时候，空间目标远场光学特性分析需要远场测量，这样一方面就要求球形容器设计的比较大，即便如此，球形容器由于工艺等原因不可能做的很大，所以有时球形容器不能满足远场测量要求。所以为满足光学模拟测量的远场条件，即光学特性测量设备需要离目标的距离(光程)更长，仅靠直接增加球形容器尺寸的方法不可取，会导致整个真空容器变得更大，工艺上很难实现，成本剧增。

发明内容

所以为了实现远场测量，本发明提出了一种用于空间目标远近场光学特性测量的装置，其采取的方法是在主容器(即球形容器)基础上针对光程需求增加一段副容器(即通光光程筒)，使其长度满足光程需要；同时合理排布主容器与副容器的结构，在保证系统原有功能的基础上，在副容器与主容器之间设计闸板阀结构，实现两个容器间的真空通断。

本发明的技术方案如下：一种用于空间目标远近场光学特性测量的装置，其特征在于：包括球形容器和通光光程筒两部分，两者之间通过接筒连接，所述接筒上设置有闸板阀；通过所述球形容器实现光学特性近场测量，通过所述通光光程筒实现光学特性远场测量；

所述球形容器上设置有赤道测量面和第二测量面，所述第二测量面位于赤道测量面下，所述赤道测量面和第二测量面上设置有光学特性观测窗口；

所述第二测量面与接筒的中轴线在同一平面内，所述通光光程筒中轴线位于所述第二测量面下；

光学测量设备自所述通光光程筒远端经过所述通光光程筒、接筒和球形容器对测量目标测试测量目标；

所述测量设备视场、测量目标满足下述条件：测量设备视场完整覆盖测量目标，选配视场角度：0.25°、0.5°、1°、2°、4°；测量目标俯仰角度：-90°～+90°。

进一步地，所述赤道测量面观测窗口用于观测测量目标近场光学特性，所述第二测量面观测窗口用于观测测量目标远场光学特性。

进一步地，以定义一坐标系为参照，设置各观测窗口：坐标系原点在所述球形容器的球心处，X-Y平面位于赤道测量面内，X轴与球形容器侧门轴线重合或平行，正向指向侧门方向，Y轴与连接通光光程筒的轴线平行，正向指向通光光程筒，Z轴垂直于X-Y平面，正向向上。

进一步地，所述测量设备视场角度Φ与测量目标高度H、测量设备距离测量目标距离M之间存在以下关系：

2tgΦ*M＝H

同时，测量设备视场角度Φ与闸板阀通光孔径尺寸D、接筒长L之间存在以下关系：

2tgΦ*通光光程筒长<D<2tgΦ*(通光光程筒长+接筒长)。

进一步地，所述球形容器由球壳板分区拼装而成，分为上极区、上温带区、下温带区、下极区，其中各区由若干小块球壳板拼装而成。