[发明专利]一种用于面阵静态红外地球敏感器的高精度地球模拟器

摘要

本发明公开了一种用于面阵静态红外地球敏感器的高精度地球模拟器，该设备包括地球红外辐射模拟单元、姿态模拟单元及系统控制单元。地球红外辐射模拟单元通过调整热板和冷光阑的红外辐射差进行模拟；并通过更换不同孔径冷光阑模拟轨道高度的变化；姿态模拟单元通过带动红外辐射模拟单元转动进行姿态角度变化的模拟，系统控制单元通过旋转轴上安装的角度编码器实时测量转台的转角，采用闭环控制的方式及时纠正角度反馈值和转台设定值之间的偏差，精确仿真卫星姿态角的变化，实现红外地球敏感器在地面上的高精度测量和标定。本发明优点在于：模拟器的通用性强、稳定性好，精度高。

主权项

1.一种用于面阵静态红外地球敏感器的高精度地球模拟器，包括地球红外辐射模拟单元(1)、姿态模拟单元(2)和系统控制单元(3)，其特征在于：所述的地球红外辐射模拟单元(1)中薄膜加热片(1‑3)贴在热板(1‑5)上，加热片压板(1‑4)覆盖于薄膜加热片(1‑3)上通过螺钉与热板(1‑5)连接固定，热板(1‑5)通过螺钉与隔热板(1‑2)连接固定，隔热板(1‑2)通过隔热柱与外圈(1‑1)螺钉连接固定，外圈(1‑1)通过隔热柱(1‑6)与冷光阑(1‑7)螺钉连接固定，冷光阑固定板(1‑8)通过螺钉与冷光阑(1‑7)连接固定，红外准直镜(1‑9)通过螺钉与冷光阑固定板(1‑8)连接固定，通过控制地球红外辐射模拟单元(1)中的热板(1‑5)和冷光阑(1‑7)的温度差，模拟地球红外辐射，冷光阑(1‑7)上根据特征轨道高度开有不同的光阑孔模拟不同轨道高度地球红外辐射；所述的姿态模拟单元(2)中的外框架(2‑1)、内框架(2‑2)、水平驱动组件(2‑3)、铅垂驱动组件(2‑4)；水平驱动组件(2‑3)中的轴承套筒(2‑3‑16)和轴承套筒(2‑3‑26)通过螺钉与外框架(2‑1)连接固定，水平驱动组件(2‑3)中驱动轴(2‑3‑13)和游动轴(2‑3‑25)通过螺钉与内框架(2‑2)连接固定，铅垂驱动组件(2‑4)中轴承套筒(2‑4‑15)通过螺钉与内框架(2‑2)连接固定；所述的水平驱动组件(2‑3)中的转台水平轴系分驱动轴轴系和游动轴轴系，其中驱动轴轴系的电机(2‑3‑11)通过螺钉与驱动轴套筒(2‑3‑18)连接固定，电机(2‑3‑11)与驱动轴(2‑3‑13)之间通过联轴器(2‑3‑12)连接，轴承(2‑3‑15)两轴承的内外圈之间分别通过压圈(2‑3‑17)的厚度来调节轴承预紧力，轴承套筒(2‑3‑16)、轴承(2‑3‑15)和压圈(2‑3‑17)通过圆螺母(2‑3‑14)连接固定，驱动轴(2‑3‑13)穿过轴承(2‑3‑15)内圈、压圈(2‑3‑17)内圈与轴承(2‑3‑15)内圈达到紧配，驱动轴套筒(2‑3‑18)通过螺钉与外框架(2‑1)连接固定；其中游动轴轴系的游动轴(2‑3‑25)、轴承(2‑3‑23)和压圈(2‑3‑24)通过圆螺母(2‑3‑22)连接固定，轴承套筒(2‑3‑26)、轴承(2‑3‑23)和压圈(2‑3‑24)通过圆螺母(2‑3‑22)连接固定，光栅码盘(2‑3‑21)穿过轴承(2‑3‑23)后通过圆螺母(2‑3‑22)连接固定，轴承套筒(2‑3‑26)通过螺钉与外框架(2‑1)连接固定；其中铅垂驱动组件(2‑4)的电机(2‑4‑11)通过螺钉与铅垂轴套筒(2‑4‑12)连接固定，电机(2‑4‑11)与铅垂轴(2‑4‑13)之间通过联轴器连接，光栅码盘(2‑4‑14)穿过铅垂轴(2‑4‑13)后通过螺钉与轴承套筒(2‑4‑15)连接固定，铅垂轴套筒(2‑4‑12)通过螺钉与轴承套筒(2‑4‑15)连接固定，轴承套筒(2‑4‑15)、轴承(2‑4‑16)外圈和压圈(2‑4‑17)外圈通过圆螺母(2‑4‑18)连接固定，铅垂轴(2‑4‑13)、轴承(2‑4‑16)内圈和压圈(2‑4‑17)内圈通过圆螺母(2‑4‑18)连接固定，轴承套筒(2‑4‑15)通过螺钉与内框架(2‑2)连接固定；系统控制单元(3)控制地球红外辐射模拟单元(1)中的热板(1‑5)和冷光阑(1‑7)的温度差，其中冷光阑(1‑7)上开有不同的光阑孔来模拟不同轨道高度地球红外辐射；姿态模拟单元(2)通过系统控制单元(3)控制水平驱动组件(2‑3)的电机(2‑3‑11)和铅垂驱动组件的电机(2‑4‑11)带动被测产品相对地球红外辐射模拟单元转动，其中内框架(2‑2)转动，来模拟被测产品俯仰角姿态变化，其中外框架(2‑1)转动，来模拟被测产品滚动角姿态变化，每根旋转轴上分别安装光栅码盘(2‑3‑21)和光栅码盘(2‑4‑14)，实时测量转角的变化，地球模拟器根据光栅码盘(2‑3‑21)和光栅码盘(2‑4‑14)采集的反馈值和系统设定值之间的偏差，采用闭环控制方式及时纠正运行偏差，从而实现在面阵红外地球敏感器在地面高精度测试及标定。