[发明专利]一种切入式星载大视场红外相机定标机构

说明书

本发明公开了一种切入式星载大视场红外相机定标机构。该定标机构包括：锁定机构、手动锁定杆、拔销器、黑体碳纤维罩、黑体、轴承、圆柱压缩弹簧、步进电机和谐波减速器、锁定轴、连接块。发射时选用锁定机构对定标机构锁住，卫星进入轨道后再解锁。黑体在黑体碳纤维罩内升温至设定的定标温度后，由步进电机驱动黑体切入光路进行定标；考虑到装置的可靠性，在定标机构中加入了圆柱压缩弹簧，圆柱压缩弹簧的扭矩大于电机断电时的自定位力矩且小于电机正常工作的输出力矩，由此在断电时，圆柱压缩弹簧可将黑体从光路中拉出。该发明解决了黑体时转动引起损坏、加热过程中系统不能进行探测以及断电时定标黑体切出光路的可靠性问题。

技术领域

本发明涉及红外辐射定标技术领域，特别是涉及一种切入式星载大视场红外相机定标机构。

背景技术

辐射定标是监测仪器性能的主要手段，也是遥感数据定量化应用的重要基础。红外探测器响应受环境影响较大，使用实验室的定标系数可能会引入较大误差，需要不断更新定标参数。星上黑体定标是在轨定标的常用手段，如Landsat 7、8,Modis等卫星均采用星上黑体定标装置。

在卫星发射及转移轨道时，随机力引起不平衡力矩，进而引起定标体的转动，可能造成黑体的损坏，因此要使用特定的锁定或保护措施对黑体进行保护。使用星上黑体对大视场的系统进行定标时，通常是改变扫描镜的指向，实现探测系统定标模式与观测模式的切换。但在黑体加热过程中探测器不能正常探测，缩短了探测器在轨的有效探测时间。此外，若扫描镜发生断电等故障时，扫描镜的指向无法改变，观测模式不能改变，存在可靠性问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种切入式星载大视场红外相机定标机构，解决了黑体发射时转动受到破坏，加热过程系统不能进行正常探测以及定标黑体切入切出光路的可靠性的问题。该定标机构包括：锁定机构1、手动锁定杆2、拔销器3、黑体碳纤维罩4、黑体5、轴承6、圆柱压缩弹簧7、步进电机和谐波减速器8、锁定轴9、连接块10；

所述黑体5位于定标机构摆臂的长端，黑体5与摆臂通过聚酰亚胺隔热垫进行隔热。定标机构摆臂的另一端与定标机构的驱动机构相连；

所述锁定机构1安装于黑体碳纤维罩4外侧，锁定机构1包括：锁定轴(9)、圆柱压缩弹簧7、连接块10、拔销器3；

所述锁定轴9位于锁定机构圆柱形壳体内部，锁定轴穿过圆柱压缩弹簧7，在手动作用下锁定轴向下移动，同时对弹簧7进行压缩，锁定轴9上设计有凹槽，当凹槽到达拔销器3位置，拔销器3销子弹出将锁定轴9卡住，此时锁定轴的下端穿过黑体5摆臂的锁定孔，将黑体锁定到黑体碳纤维罩4上，此锁定状态拔销器3不通电。拔销器3安装在连接块10上，连接块10与黑体碳纤维罩4固定连接。当需要对黑体5解锁时，对拔销器3进行通电，拔销器3销子缩回，锁定轴9失去约束在圆柱压缩弹簧7的作用下，恢复到未锁定前的位置，实现黑体5的解锁动作；锁定机构1仅用于卫星发射过程。地面转场运输及测试过程，采用手动锁定杆2进行锁定，手动锁定杆2下端为螺纹结构，通过旋拧手动锁定杆2，与黑体5摆臂的另一个螺纹锁定孔进行螺纹连接，实现黑体5的手动锁定。反向旋拧手动锁定杆2解开与摆臂螺纹锁定孔的螺纹连接，实现手动解锁；

所述黑体碳纤维罩4为腔体结构，安装于定标装置的固定支座上，黑体碳纤维罩4一侧封闭，另一侧留出切入切出的缺口。非定标模式，黑体5位于黑体碳纤维罩4腔体内，黑体5在黑体碳纤维罩4内完成黑体的升温及降温过程，黑体碳纤维罩4使黑体5与光学系统进行热隔离，防止黑体5温度变化对光学系统控温的影响，同时提高黑体5升温或降温的效率；

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.黑体5的加热在黑体碳纤维罩4内，采用隔热设计，黑体5的加热过程不影响探测，有效延长了探测器在轨探测时间。

2.在定标机构加入了圆柱压缩弹簧7，断电时，圆柱压缩弹簧7可将黑体5从光路中拉出，切出定标模式，可靠度高。