[发明专利]一种真空和变温环境下整星热变形测量装置、系统及方法

说明书

本发明提供了一种真空和变温环境下整星热变形测量装置、系统及方法，涉及卫星热变形测量技术领域。本发明所述的真空和变温环境下整星热变形测量装置，包括真空罐以及设置在所述真空罐内的石英测试件和激光位移传感器，所述石英测试件适于安装在载荷安装基板上，所述激光位移传感器安装在所述石英测试件上，所述激光位移传感器用于测量所述载荷安装基板的变形量。本发明所述的技术方案，通过在地面模拟真空环境，修正由压力差效应导致的激光测量光路的偏移、由温差引起的惠斯通桥电路平衡点的偏移以及时间漂移，调试出具备真空和变温环境下使用条件的激光位移传感器，提高了激光位移传感器的测量精度，进而有效提高了高分辨率卫星的分辨率。

技术领域

本发明涉及卫星热变形测量技术领域，具体而言，涉及一种真空和变温环境下整星热变形测量装置、系统及方法。

背景技术

高分辨卫星需要对整星结构体变形量进行精准的设计、测量和有效控制，然而在真空和变温环境下还无法对大间距内的微小热变形进行高精度测量，这是由于用于测量热变形的激光位移传感器存在的测量误差导致的，一是在真空环境下由于真空度带来的压力差效应，可导致激光测量光路发生偏移，二是在变温环境下由温差引起的惠斯通桥电路平衡点的偏移以及时间漂移，均会影响激光位移传感器对卫星热变形的测量，因而制约了高分辨卫星分辨率的进一步提高。

发明内容

本发明解决的问题是如何提高高分辨卫星的分辨率。

为解决上述问题，本发明提供一种真空和变温环境下整星热变形测量装置，包括真空罐以及设置在所述真空罐内的石英测试件和激光位移传感器，所述石英测试件适于安装在载荷安装基板上，所述激光位移传感器安装在所述石英测试件上，所述激光位移传感器用于测量所述载荷安装基板的变形量。

本发明所述的真空和变温环境下整星热变形测量装置，通过在地面模拟真空环境，修正由压力差效应导致的激光测量光路的偏移、由温差引起的惠斯通桥电路平衡点的偏移以及时间漂移，调试出具备真空和变温环境下使用条件的激光位移传感器，提高了激光位移传感器对卫星热变形的测量精度，进而有效提高了高分辨率卫星的分辨率。

可选地，所述石英测试件包括石英底座、石英杆、石英安装架和石英靶标，所述石英底座和所述石英靶标安装在所述载荷安装基板上，所述石英杆安装在所述石英底座上且与所述载荷安装基板平行设置，所述激光位移传感器通过所述石英安装架安装在所述石英杆的两端。

本发明所述的真空和变温环境下整星热变形测量装置，通过调试修正出具备真空和变温环境下使用条件的激光位移传感器，实现了对两个石英靶标间距的精确测量，提高了激光位移传感器对卫星热变形的测量精度，进而有效提高了高分辨率卫星的分辨率。

可选地，所述激光位移传感器包括相对设置的第一激光头和第二激光头，以及相对设置的第三激光头和第四激光头，所述第一激光头和所述第二激光头相对所述第三激光头和所述第四激光头远离所述载荷安装基板设置，所述第一激光头、所述第二激光头、所述第三激光头和所述第四激光头与所述载荷安装基板平行设置。

本发明所述的真空和变温环境下整星热变形测量装置，通过两组测量系统对载荷安装基板的变形量进行测量以及对测量进行校核，提高了激光位移传感器对卫星热变形的测量精度，进而有效提高了高分辨率卫星的分辨率。

可选地，所述第三激光头和所述第四激光头与所述载荷安装基板的距离大于或等于115mm。

本发明所述的真空和变温环境下整星热变形测量装置，通过设置强制检验点以提高激光位移传感器和真空和变温环境下整星热变形测量装置的整体质量，提高了激光位移传感器对卫星热变形的测量精度，进而有效提高了高分辨率卫星的分辨率。

本发明还提供一种真空和变温环境下整星热变形测量系统，包括依次连接的计算机、数据采集器、放大器、测试电缆以及如上所述的真空和变温环境下整星热变形测量装置。所述真空和变温环境下整星热变形测量系统与上述真空和变温环境下整星热变形测量装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。