[发明专利]一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统及方法

权利要求书

1.一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统，其特征在于包括：主反射镜(1)、次反射镜(2)、透镜组(3)、自监视组件光源(4)、分光镜(5)、探测器(6)、电加热片和测温电阻；电加热片与测温电阻均粘贴于主反射镜(1)表面；

恒星光依次通过主反射镜(1)、次反射镜(2)、透镜组(3)、分光镜(5)后成像于探测器(6)上，形成恒星星光光路；自监视组件光源(4)发出的模拟星点光依次通过分光镜(5)、透镜组(3)、次反射镜(2)后到达主反射镜(1)表面；经主反射镜(1)反射后，再依次通过次反射镜(2)、透镜组(3)、分光镜(5)成像于探测器(6)上，形成模拟星光光路；恒星星光光路与模拟星光光路共用主反射镜(1)、次反射镜(2)、透镜组(3)、分光镜(5)，这种光路共用的设计实现了双光路的耦合。

2.根据权利要求1所述的一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统，其特征在于：当有100％的能量入射分光镜(5)时，有90％的能量经90°反射后进入探测器(6)，10％的能量直接透过分光镜(5)。

3.根据权利要求1所述的一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统，其特征在于：所述分光镜(5)将整个光学系统分成两个焦面，一个焦面放置探测器(6)，对目标进行成像，另一个焦面放置自监视组件光源(4)，使得自监视组件光源(4)发出的光经过光学系统后，打到次反射镜(2)的平面表面，再次返回光学系统，最终成像于探测器(6)。

4.根据权利要求1所述的一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统，其特征在于：次反射镜(2)的反射面由两部分组成，一个是具有光线汇聚的非球面部分，当光线入射到该表面后，在焦面成像；另一个的平面部分，当光线入射到该表面后，进行180°折返，以平行光的形式再次进入光学系统。

5.根据权利要求1所述的一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统，其特征在于：所述自监视组件光源(4)发出的是小孔星点光，模拟恒星光特性，发射出指定波长的点光源；该点光源根据几何光学物像转换关系，可以等价于在光学系统物方发出的平行光。

6.根据权利要求1所述的一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统，其特征在于：所述电加热片采用矩形加热片，加热片数量为8片，首片粘接于主反射镜(1)的圆柱表面下部，定义该下部与空间极高精度测量仪器在卫星上的结构安装面平行；每个加热片间隔角度45°；加热功率根据空间极高精度指向测量仪器光学通光口径大小和空间极高精度指向测量仪器在轨工作时的空间热辐照情况进行设计，保证加热片在不同空间环境下可以控制主反射镜(1)表面的温度均匀，并保证温度控制温度梯度小于0.3℃。

7.根据权利要求1所述的一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统，其特征在于：所述测温电阻为温度传感器，用于测量被测表面的温度水平；测温电阻分为两组，第一组的数量为8个，位置在8片加热片附近， 用于测试加热片加热后主反射镜(1)表面温度；另一组为9个，其中一个粘贴于主反射镜(1)后部的镜面中心，测试主反射镜(1)轴上点的温度，其他8个粘贴于主反射镜(1)后部等效视场为0.5视场的位置；各测点夹角45°；测温电阻的温度测量精度小于0.1℃。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统，其特征在于：还包括采集与控制电路，实现对主反射镜(1)的温度控制。