CN103712574B - 一种用于测试光学探测器的地球模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测试光学探测器的地球模拟装置。该装置的特征在于在一个地球模型壳体中放置光源模拟地球，地球模型壳体始终有半个球可透光，并通过多维运动组合平台联接驱动，从而实现模拟在不同地球轨道上观测地球的功能；利用本发明可以广泛应用于模拟各种用以在卫星和航天器上的光学探测器观测地球以验证光学探测器性能的工作中。

Description

一种用于测试光学探测器的地球模拟装置
技术领域
本发明涉及一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，主要用于模拟在不同地球轨道上观测地球以验证光学探测器性能的工作。
背景技术
在航空航天领域中，卫星和航天器在外层空间需要依靠地球作为目标来确定自己的姿态，必须依靠光学探测器在不同的轨道高度上对地球外轮廓进行识别从而获得所需的数据。在地面进行仿真模拟试验时，首先需要对光学探测器的性能指标进行测试验证，因此，需要建立一种用于测试光学探测器的地球模拟装置。
发明内容
本发明提供了一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，解决了地面模拟试验过程中对光学探测器的性能指标进行测试验证的问题。
本发明的具体技术方案是：
一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：包括地球模型壳体、光源、基准镜组件以及多维组合平台；所述光源设置在地球模型壳体内部；待测试光学探测器设置在光源出射光透过地球模型壳体的光路上；所述地球模型壳体安装在多维组合平台上；所述基准镜组件安装在多维组合平台上且始终接收待测试光学探测器出射光。
上述地球模型壳体包括透明半椭球壳体和不透明半椭球壳体；所述透明半椭球壳体和不透明半椭球壳体通过法兰固连；所述光源的出射光透过透明半椭球壳体照射在待测试光学探测器上；所述不透明半椭球壳体外表面为黑色。
上述地球模型壳体包括透明半椭球壳体和不透明半椭球壳体；所述透明半椭球壳体和不透明半椭球壳体通过法兰固连；所述光源的出射光通过不透明半椭球壳体内表面反射再透过透明半椭球壳体照射在待测试光学探测器上；所述不透明半椭球壳体外表面为黑色。
上述地球模型壳体包括金属支撑板以及与金属支撑板固连的透明半椭球壳体组成；所述光源的出射光透过透明半椭球壳体照射在待测试光学探测器上；所述金属支撑板的表面为黑色。
上述地球模型壳体是由两个透明半椭球壳体组成；所述两个透明半椭球壳体内部设置有遮光板。
上述多维组合平台包括旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台；所述X向平移台通过Z向平移台与Y向平移台连接；所述旋转台安装在X向平移台上；
上述基准镜组件包括安装在X向平移台上的基准镜座以及安装在基准镜座内的基准镜片。
上述基准镜座、旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台的表面均为黑色。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过多维组合平台、光源、基准镜组件和地球模型壳体组合在地面模拟了光学探测器的工作环境，实现对光学探测器进行性能指标验证的功能。
2、本发明的结构形式简单，部件可方便拆卸替换，维修性好，同时，结构形式稳定不易变形，确保了测试精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为地球模型壳体实施例1的结构示意图；
图3为地球模型壳体实施例2的结构示意图；
图4为地球模型壳体实施例3的结构示意图；
图5为基准镜组件的结构示意图。
1-地球模型壳体、11-不透明半椭球壳体、12-法兰、13-透明半椭球壳体、14-金属支撑板、15-遮光板、2-光源、3-基准镜组件、31-基准镜座、32-基准镜片、4-多维组合平台、41-旋转台、42-X向平移台、43-Z向平移台、44-Y向平移台。
具体实施方式
为了对卫星和航天器上位姿调整光学探测器进行性能仿真测试，需要建立一种地球模拟器。本发明提供一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，该装置通过建立一个地球模型壳体，并在内部布置光源，并通过多维组合平台驱动，模拟光学探测器在不同轨道上观测地球。
以下结合附图对本发明提供的用于测试光学探测器的地球模拟装置进行描述：
该装置包括地球模型壳体1、光源2、基准镜组件3以及多维组合平台4；光源设置在地球模型壳体内部；待测试光学探测器设置在光源出射光透过地球模型壳体的光路上；地球模型壳体安装在多维组合平台上；基准镜组件安装在多维组合平台上且始终接收待测试光学探测器出射光。
另外，该装置中的地球模型壳体发明人提供了以下三种实施例：
实施例1：该地球模型壳体1包括透明半椭球壳体13和不透明半椭球壳体11；透明半椭球壳体13和不透明半椭球壳体11通过法兰12固连；光源1的出射光透过透明半椭球壳体13照射在待测试光学探测器上；不透明半椭球壳体11外表面为黑色。使用该结构时，地球模型壳体1随着多维组合平台4整体运动，此时，设置在地球模型壳体1内部的光源的出射光将透明半椭球壳体整体照亮13。
另外，使用实施例1的结构时，如设置不透明半椭球壳体11的内表面为反光面时，光源1的出射光还可以通过不透明半椭球壳体11内表面反射再透过透明半椭球壳体13照射在待测试光学探测器上；
实施例2：该地球模型壳体1是由金属支撑板14以及与金属支撑板14固连的透明半椭球壳体13组成，其中，金属支撑板14的表面为黑色。使用该结构时，地球模型壳体1随着多维组合平台4整体运动，此时，设置在地球模型壳体1内部的光源2的出射光始终透过透明半椭球壳体13照射在待测试光学探测器上。
实施例3：该地球模型壳体1是由两个透明半椭球壳体13组成；两个透明半椭球壳体13内部设置有遮光板15。使用该结构时，地球模型壳体1中的遮光板15随着多维组合平台4运动，此时，设置在地球模型壳体1内部的光源2的出射光路始终透过透明半椭球壳体13照射在待测试光学探测器上。
进一步说，该装置中的多维组合平台4包括为提供地球模型壳体自转的旋转台41、提供地球模型壳体沿X方向移动(即就是模拟地球不同经度)的X向平移台42、提供地球模型壳体沿Z方向移动(即就是模拟地球不同纬度)的Z向平移台43以及提供地球模型壳体沿Y方向移动(即就是模拟地球不同轨道高度)的Y向平移台44，其中，X向平移台通过Z向平移台与Y向平移台连接；旋转台安装在X向平移台上。
另外，该装置中的基准镜组件3包括安装在X向平移台上的基准镜座31以及安装在基准镜座31内的基准镜片32，待测试光学探测器自身的出射光照射在基准镜片上，这样就可对地球模型壳体1中心相对位置进行测量。
工作时，地球模型壳体1以及光源2在多维组合平台4的带动下开始运动，设置在地球模型壳体1内部的光源2出射光路透过地球模型壳体1的透明半椭球壳体13为外部光学探测器所接收；多维组合平台4驱动下，使地球模型壳体1相对光学探测器运动，运动的形式包括自转、升降、前后左右偏移，可模拟太阳位于不同方位时的成像情况(整圆、半圆、月牙形)，从而真实的模拟了光学探测器在地球外部空间工作的状态，确保了对光学探测器性能指标检测的可靠性和真实性。

Claims (8)

1.一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：包括地球模型壳体、光源、基准镜组件以及多维组合平台；所述光源设置在地球模型壳体内部；待测试光学探测器设置在光源出射光透过地球模型壳体的光路上；所述地球模型壳体安装在多维组合平台上；所述基准镜组件安装在多维组合平台上且始终接收待测试光学探测器出射光；
所述地球模型壳体包括透明半椭球壳体和不透明半椭球壳体；所述透明半椭球壳体和不透明半椭球壳体通过法兰固连；所述光源的出射光透过透明半椭球壳体照射在待测试光学探测器上；所述不透明半椭球壳体外表面为黑色；
所述多维组合平台包括旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台；所述X向平移台通过Z向平移台与Y向平移台连接；所述旋转台安装在X向平移台上；
所述基准镜组件包括安装在X向平移台上的基准镜座以及安装在基准镜座内的基准镜片。
2.根据权利要求1所述的用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：所述基准镜座、旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台的表面均为黑色。
3.一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：
包括地球模型壳体、光源、基准镜组件以及多维组合平台；所述光源设置在地球模型壳体内部；待测试光学探测器设置在光源出射光透过地球模型壳体的光路上；所述地球模型壳体安装在多维组合平台上；所述基准镜组件安装在多维组合平台上且始终接收待测试光学探测器出射光；
所述地球模型壳体包括透明半椭球壳体和不透明半椭球壳体；所述透明半椭球壳体和不透明半椭球壳体通过法兰固连；所述光源的出射光通过不透明半椭球壳体内表面反射再透过透明半椭球壳体照射在待测试光学探测器上；所述不透明半椭球壳体外表面为黑色；
所述多维组合平台包括旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台；所述X向平移台通过Z向平移台与Y向平移台连接；所述旋转台安装在X向平移台上；
所述基准镜组件包括安装在X向平移台上的基准镜座以及安装在基准镜座内的基准镜片。
4.根据权利要求3所述的用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：所述基准镜座、旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台的表面均为黑色。
5.一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：
包括地球模型壳体、光源、基准镜组件以及多维组合平台；所述光源设置在地球模型壳体内部；待测试光学探测器设置在光源出射光透过地球模型壳体的光路上；所述地球模型壳体安装在多维组合平台上；所述基准镜组件安装在多维组合平台上且始终接收待测试光学探测器出射光；
所述地球模型壳体包括金属支撑板以及与金属支撑板固连的透明半椭球壳体组成；所述光源的出射光透过透明半椭球壳体照射在待测试光学探测器上；所述金属支撑板的表面为黑色；
所述多维组合平台包括旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台；所述X向平移台通过Z向平移台与Y向平移台连接；所述旋转台安装在X向平移台上；
所述基准镜组件包括安装在X向平移台上的基准镜座以及安装在基准镜座内的基准镜片。
6.根据权利要求5所述的用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：所述基准镜座、旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台的表面均为黑色。
7.一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：
包括地球模型壳体、光源、基准镜组件以及多维组合平台；所述光源设置在地球模型壳体内部；待测试光学探测器设置在光源出射光透过地球模型壳体的光路上；所述地球模型壳体安装在多维组合平台上；所述基准镜组件安装在多维组合平台上且始终接收待测试光学探测器出射光；
所述地球模型壳体是由两个透明半椭球壳体组成；所述两个透明半椭球壳体内部设置有遮光板；
所述多维组合平台包括旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台；所述X向平移台通过Z向平移台与Y向平移台连接；所述旋转台安装在X向平移台上；
所述基准镜组件包括安装在X向平移台上的基准镜座以及安装在基准镜座内的基准镜片。
8.根据权利要求7所述的用于测试光学探测器的地球模拟装置，其特征在于：所述基准镜座、旋转台、X向平移台、Z向平移台以及Y向平移台的表面均为黑色。
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