[发明专利]一种基于LED三个天区切换的静态星模拟器及其制作方法

权利要求书

1.一种基于LED三个天区切换的静态星模拟器的制作方法，其特征在于，步骤如下：

步骤(1)：通过天球到星敏感器坐标的转换，从SAO星库选择星点进行旋转，得到三个天区星点平面坐标，通过平面坐标生成三个天区22个星点的星图，每个天区选择7颗星，根据主星对匹配算法，将最亮的星置于原点形成星点板；

步骤(2)：星点板星点孔的大小由所模拟星点的单星张角决定，确定本系统焦距、中央星点刻划直径和其他星点刻划直径，计算得到星模拟器的单星张角；

步骤(3)：选用LED对驱动板进行设计；

步骤(4)：将LED驱动板进行分组设计，分成三组，与星点板和光源板形成一一对应，这样可以防止各个天区光源的干扰；

步骤(5)：通过单片机IO口实现对LED灯控制，首先点亮第一个天区，5s后光源切换点亮下一个天区，采用15s一个周期进行三个天区循环点亮，采用PWM多路脉宽调制调控技术改变调控的脉冲宽度，实现从2等星到6等星的控制；

步骤(6)：将光学系统、光源和驱动电路设计为一整体，对星模拟器本体结构外形设计结构尺寸进行设计；

步骤(7)：根据光学系统使用条件和性能要求，确定初始结构，并利用ZEMAX软件进一步优化设计并给出评价结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于LED三个天区切换的静态星模拟器的制作方法，其特征在于：步骤(2)中根据制作星点板的经验，实际星点刻划直径不圆度误差3δ≤±1μm＝±0.001mm，由此而产生的星点位置误差通常可考虑为3δ≤±0.5μm＝±0.0005mm，计算星点分划板上因星点刻划直径不圆度带来星点位置误差为10″，确定符合要求。

3.根据权利要求1所述的一种基于LED三个天区切换的静态星模拟器的制作方法，其特征在于：步骤(5)中实现星等控制硬件如下：利用LED作为光源，可产生高亮且亮度均匀的光，其亮度根据星等值产生相应幅值的电流信号来控制在0～15mA的设计范围内，LED发光亮度与电流信号成良好的线性关系，外部电阻阻值决定了最亮亮度。

4.一种基于LED三个天区切换的静态星模拟器，其特征在于：该基于LED三个天区切换的静态星模拟器是权利要求1-3任一项所述的基于LED三个天区切换的静态星模拟器的制作方法制作得到的。

5.一种基于LED三个天区切换的静态星模拟器，其特征在于：该星模拟器由光学系统结构和控制电路两个部分组成，光学系统采用透射式光学结构，将光源的LED驱动电路安装在平行光管的密闭光室中，星点板和光源板与LED驱动板一一对应，固定在LED电路板前，星点板放置在平行光管的焦平面上，通过螺钉调节放置在驱动电路前面的LED光源与其距离，LED光源发出的光经过准直光学系统后形成平行光，到达星敏感器，实现来自无穷远处星图的模拟；可控照明系统在星图模拟计算机控制系统的控制下进行仿真测试，通过固件烧写实现单片机IO口对LED灯组控制，首先点亮第一个天区，5s后光源切换点亮下一个天区，采用15s一个周期进行三个天区循环点亮，采用多路脉宽调制技术改变调控的脉冲宽度，实现从2等星到6等星的控制，经星图靶标入射板照射到靶标的刻划星点上，形成亮度均匀的星图，由开关电源为系统提供直流电源，通过对灯组控制来实现天区切换完成动态星图模拟。