[发明专利]一种同轴相机主次镜在轨姿态测量系统

权利要求书

1.一种同轴相机主次镜在轨姿态测量系统，其特征在于，包括两个位移传感装置(1)、两个激光发射装置(2)、两个光电接收装置(3)、数据处理模块；

所述两个位移传感装置(1)分别安装于主镜(4)上和次镜(5)上，分别用于测量主镜(4)和次镜(5)的位移，然后输出给所述数据处理模块；

所述两个激光发射装置(2)均安装于次镜(5)上，均用于发射激光脉冲；

所述两个光电接收装置(3)均安装于主镜(4)上，并分别用于接收两个激光发射装置(2)发射的激光脉冲信号，然后输出光斑的数字图像给所述数据处理模块；所述两个激光发射装置(2)和两个光电接收装置(3)位于同一平面内；

所述数据处理模块用于根据所述主镜(4)的位移、次镜(5)的位移、光斑的数字图像获得主镜(4)和次镜(5)的相对位置和姿态变化。

2.根据权利要求1所述的一种同轴相机主次镜在轨姿态测量系统，其特征在于，所述两个位移传感装置(1)分别安装于主镜(4)背面和次镜(5)背面。

3.根据权利要求1所述的一种同轴相机主次镜在轨姿态测量系统，其特征在于，所述两个激光发射装置(2)分别安装于次镜(5)的直径的两端，所述两个光电接收装置(3)分别安装于主镜(4)的直径的两端。

4.根据权利要求1所述的一种同轴相机主次镜在轨姿态测量系统，其特征在于，所述光电接收装置(3)均为面阵探测器。

5.根据权利要求1所述的一种同轴相机主次镜在轨姿态测量系统，其特征在于，所述数据处理模块获得主镜(4)和次镜(5)的相对位置变化包括主次镜沿光轴轴向相对平移和主次镜沿光轴径向相对平移；所述主次镜沿光轴轴向相对平移为：

式中，ΔH为主次镜镜间距变化量，y₁₁为第一光斑的数字图像沿Y轴位移量，y₀₁为第一光斑的数字图像的Y轴坐标，y₂₂为第二光斑的数字图像沿Y轴位移量，y₀₂为第二光斑的数字图像的Y轴坐标，u为光电接收装置(3)的像元尺寸，H为激光光束后方交会点至光电接收装置(3)的距离，L为两个光电接收装置(3)的中心之间的距离；

所述主次镜沿光轴径向相对平移为：

两个位移传感装置(1)测量到的主镜(4)和次镜(5)在X轴方向位移的差值，和两个位移传感装置(1)测量到的主镜(4)和次镜(5)在Y轴方向位移的差值。

6.根据权利要求1所述的一种同轴相机主次镜在轨姿态测量系统，其特征在于，所述次镜(5)能够六自由度调整姿态。