[发明专利]空间目标可见光散射动态特性测试系统

摘要

一种空间目标可见光散射动态特性测试系统，包括测试导轨、姿态模拟系统、太阳模拟器、周视测试车、探测系统和中央控制系统。测试导轨采用立式圆弧板导轨形式；周视测试车安装在测试导轨上；探测系统安装在周视测试车上；姿态模拟系统安装在立式圆弧导轨的圆心位置；太阳模拟器安装在与立式圆弧导轨的圆心以及测试导轨的0°和180°三点连线上；中央控制系统安装在测试系统所在实验室不被太阳模拟器照射位置。本发明解决了在实验室条件下模拟测量空间不同太阳照射方位角和高低角条件下在不同观测方位角和高低角观测目标情况下的可见光散射特性问题，测试结果可以为空间在轨试验任务规划提供合理的建议，为可见光探测敏感器的研制提供依据。

主权项

1.一种空间目标可见光散射动态特性测试系统，其特征在于，包括测试导轨、姿态模拟系统、太阳模拟器、周视测试车、探测系统和中央控制系统，其中所述测试导轨采用立式圆弧板导轨形式；所述周视测试车安装在测试导轨上；所述探测系统安装在所述周视测试车上；所述姿态模拟系统安装在所述立式圆弧导轨的圆心位置；所述太阳模拟器安装在与立式圆弧导轨的圆心以及所述测试导轨的0°和180°三点连线上；所述中央控制系统安装在所述测试系统所在实验室不被太阳模拟器照射位置；所述测试导轨、所述姿态模拟系统、所述太阳模拟器、所述周视测试车、所述探测系统和所述中央控制系统组合在一起，可以模拟空间试验目标在空间不同太阳照射方位角和高低角条件下，探测平台在不同方位角和高低角观测目标的可见光散射特性，其中，所述探测系统采集试验目标不同状态下的图像，由所述中央控制系进行处理，获得不同情况下观测目标的可见光散射特性；所述周视测试车安装在半径为10.5m的所述立式圆弧测试导轨上，所述中央控制系统控制所述周视测试车在所述立式圆弧导轨上运动，可以在‑90°～90°范围内运动；所述周视测试车上有升降、方位、俯仰机构，其上承载所述探测系统，通过所述中央控制系统控制所述探测系统对准试验目标质心所在位置，其中通过所述中央控制系统的控制，所述周视测试车、所述探测系统、所述测试导轨三者模拟空间探测平台对试验目标的观测方位角变化；所述姿态模拟系统由底座、下圆弧运动机构、回转机构、上圆弧运动机构及模型支撑杆组成，所述姿态模拟系统的下圆弧运动机构可以让试验目标绕其质心做俯仰旋转，与所述探测系统配合，模拟空间探测平台对试验目标的观测高低角变化；所述姿态模拟系统的回转机构和上圆弧运动机构可以让试验目标绕其质心做方位旋转和俯仰旋转，与所述太阳模拟器配合，模拟空间太阳对试验目标的照射方位角和高低角变化；所述太阳模拟器由灯室、电源控制柜和准直反射镜三大部分组成，灯室内安装了氙灯、椭球聚光镜、平面反射镜、光学积分器、电源触发器以及散热系统，其中所述准直反射镜直径1米，镜面与光中心轴线水平偏转8度，它把入射光线准直后出射模拟阳光，光斑均匀区直径在距镜面27.5米处为3200mm，用于对直径3米以下的试验目标在实验室内模拟测试空间阳光照射下的光学散射；探测系统采用可见光成像敏感器，用于对试验目标进行成像，通过光学定标和所述中央管理控制系统，获得试验目标在不同太阳照射角和不同观测角度下的可见光散射特性；所述中央控制系统由试验数据库、试验控制管理子系统、数据采集子系统、数据处理子系统和监视子系统组成，其中所述试验数据库用于存储过程产生的所有数据，其中包括设备库、材料库、目标库、模型库，可完成数据库的录入、浏览、删除、关联；所述试验控制管理子系统由管理软件和相应的硬件平台组成，控制测量设备自动化完成测试过程；所述数据采集处理子系统包括采集设备和采集控制软件，完成测量信号的采集、记录、处理及结果的实时显示，并对采集图像进行二次编码，叠加试验记录信息；所述监视子系统采用室内球型摄像机，对试验设备及其运行过程进行实时监视，用于保护设备和异常数据的分析。