CN109387226A - 一种星模拟器系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种星模拟器系统，包括：积分球光源，用于对星点靶标提供均匀光束；星等切换机构，位于积分球光源和星点靶标之间，用于衰减积分球光源出射的均匀光束亮度，获取不同的星等亮度，同时以背照方式照亮星点靶标；星点靶标，位于准直镜筒的焦面位置上；分光棱镜，位于准直镜筒中，用于将接收到的光线分光，并将分光后的光线传输至自准直相机；自准直相机，用于形成星点图像；准直镜筒，用于将光线以平行光出射，还用于接收出射的光线照射至星敏感器上基准镜后所形成的反射光。本申请可以直接通过观察返回后的星点是否在自准直相机靶面的中心，来判断出星模拟器和星敏感器光轴是否对准，进而实现对准过程可视化，直观便捷，对准精度高。

Description

一种星模拟器系统

技术领域

本发明涉及星模拟器技术领域，特别是涉及一种星模拟器系统。

背景技术

星敏感器是航天飞行器空间姿态敏感器的一种，以恒星为参考点设置坐标系，具有高精度、高灵敏度的特点。

星模拟器是对星敏感器进行地面标定的设备，星模拟器根据功能可以分为标定型和功能检测型，标定型主要用于对星敏感器探测能力、光信号分辨能力和处理能力的标定，功能检测型主要用于对多个星实际位置、分布进行整体模拟。目前，标定型的星模拟器需要与待标定的星敏感器光轴对准，但是现有的对准过程无法实现可视化，不便于直观查看是否完全对准，易造成对准精度不高。

因此，如何使星模拟器和星敏感器光轴对准过程可视化，以提高对准精度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种星模拟器系统，可以实现星模拟器和星敏感器光轴对准过程可视化，直观便捷，精度高。其具体方案如下：

一种星模拟器系统，包括：

积分球光源，用于对星点靶标提供均匀光束；

星等切换机构，位于所述积分球光源和所述星点靶标之间，用于衰减所述积分球光源出射的均匀光束亮度，获取不同的星等亮度，同时以背照方式照亮所述星点靶标；

所述星点靶标，位于准直镜筒的焦面位置上；

分光棱镜，位于所述准直镜筒中，用于将接收到的光线分光，并将分光后的光线传输至自准直相机；

所述自准直相机，用于形成星点图像；

准直镜筒，用于将光线以平行光出射，还用于接收出射的光线照射至星敏感器上基准镜后所形成的反射光。

优选地，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，所述积分球光源具有两个入光口，一个出光口；每个所述入光口与一根光纤的一端连接，所述出光口位于所述星点靶标的后面。

优选地，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，所述光纤具有两根，其中一根所述光纤的另一端与氙灯光源连接，另一根所述光纤的另一端与卤钨灯光源连接，以在所述积分球光源内部形成全谱段的照明光源。

优选地，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，所述星等切换机构由一组光学中性密度滤光片组成。

优选地，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，所述星点靶标为星点阵列或单星点。

优选地，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，所述自准直相机位于所述分光棱镜上方。

优选地，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，所述星点靶标和所述自准直相机的靶面分别位于所述分光棱镜相互垂直的等距位置处。

优选地，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，所述准直镜筒采用三段式结构。

本发明所提供的一种星模拟器系统，包括：积分球光源，用于对星点靶标提供均匀光束；星等切换机构，位于积分球光源和星点靶标之间，用于衰减积分球光源出射的均匀光束亮度，获取不同的星等亮度，同时以背照方式照亮星点靶标；星点靶标，位于准直镜筒的焦面位置上；分光棱镜，位于准直镜筒中，用于将接收到的光线分光，并将分光后的光线传输至自准直相机；自准直相机，用于形成星点图像；准直镜筒，用于将光线以平行光出射，还用于接收出射的光线照射至星敏感器上基准镜后所形成的反射光。本发明可以直接通过观察返回后的星点是否在自准直相机靶面的中心，来判断出星模拟器和星敏感器光轴是否对准，进而实现星模拟器和星敏感器光轴对准过程可视化，直观便捷，对准精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的星模拟器系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种星模拟器系统，如图1所示，包括：

积分球光源1，用于对星点靶标3提供均匀光束；

星等切换机构2，位于积分球光源1和星点靶标3之间，用于衰减积分球光源1出射的均匀光束亮度，获取不同的星等亮度，同时以背照方式照亮星点靶标3；

星点靶标3，位于准直镜筒6的焦面位置上；

分光棱镜4，位于准直镜筒6中，用于将接收到的光线分光，并将分光后的光线传输至自准直相机；

自准直相机5，用于形成星点图像；

准直镜筒6，用于将光线以平行光出射，还用于接收出射的光线照射至星敏感器上基准镜后所形成的反射光。

在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，包括：积分球光源1，星等切换机构2，星点靶标3，分光棱镜4，自准直相机5，准直镜筒6；积分球光源1对星点靶标3均匀照亮时，通过星等切换机构2衰减积分球光源1出射的光亮度，实现不同的星等，然后通过分光棱镜4、准直镜筒6后平行光出射，当出射光束照射至星敏感器上基准镜后反射至准直镜筒6内部，经分光棱镜4成像在自准直相机5的靶面，可以直接通过观察返回后的星点是否在自准直相机5靶面的中心，来判断出星模拟器和星敏感器光轴是否对准，进而实现星模拟器和星敏感器光轴对准过程可视化，直观便捷，对准精度高。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，如图1所示，积分球光源1具有两个入光口，一个出光口；每个入光口可以与一根光纤的一端连接，即积分球光源1采用光纤输入，这样光纤就具有两根，其中一根光纤的另一端可以与氙灯光源连接，另一根光纤的另一端可以与卤钨灯光源连接，即氙灯光源和卤钨灯光源分别经光纤可以进入积分球光源1内部，以在积分球光源1内部形成全谱段的照明光源。而积分球光源1的出光口可以位于星点靶标3的后面，这样在积分球光源1的出光口形成的均匀照明可以直接照在星点靶标3的后面。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，如图1所示，星等切换机构2可以由一组光学中性密度滤光片组成，这样通过轮换可以实现积分球光源1出光口处光亮度的逐级变化，同时对星点靶标3实现背照式均匀照明。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，如图1所示，星点靶标3可以为星点阵列或单星点。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，如图1所示，自准直相机5可以位于分光棱镜4上方。进一步地，星点靶标3和自准直相机5的靶面分别可以位于分光棱镜4相互垂直的等距位置处。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述星模拟器系统中，如图1所示，由于准直镜筒6用来固定星模拟器系统的其他光学透镜，光路较长，因此准直镜筒6可以采用三段式结构。

本发明实施例提供的上述星模拟器系统的具体工作过程如下：

工作时，氙灯光源和卤钨灯光源经光纤进入积分球光源1内部，在积分球光源1的出光口形成均匀照明，该均匀光束经星等切换机构2形成要求的星等亮度，以背照方式照亮星点靶标3，当星点靶标3位于系统的焦面时，经分光棱镜4、准直镜筒6的光学系统以平行光投射出去，在待检星敏感器上放置基准镜，出射后的星点“像”经基准镜后返回准直镜筒6的光学系统中，经分光棱镜4后会在自准直相机5的靶面上形成“星点像”。为实现星模拟器和星敏感器光轴的对准，可通过观察自准直相机5获取的星点图像，当星点位于自准直相机5的靶面中心时即实现光轴对准，对准过程直观便捷。

综上，本发明实施例提供的一种星模拟器系统，包括：积分球光源，用于对星点靶标提供均匀光束；星等切换机构，位于积分球光源和星点靶标之间，用于衰减积分球光源出射的均匀光束亮度，获取不同的星等亮度，同时以背照方式照亮星点靶标；星点靶标，位于准直镜筒的焦面位置上；分光棱镜，位于准直镜筒中，用于将接收到的光线分光，并将分光后的光线传输至自准直相机；自准直相机，用于形成星点图像；准直镜筒，用于将光线以平行光出射，还用于接收出射的光线照射至星敏感器上基准镜后所形成的反射光。本发明可以直接通过观察返回后的星点是否在自准直相机靶面的中心，来判断出星模拟器和星敏感器光轴是否对准，进而实现星模拟器和星敏感器光轴对准过程可视化，直观便捷，对准精度高。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的星模拟器系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种星模拟器系统，其特征在于，包括：

积分球光源，用于对星点靶标提供均匀光束；

星等切换机构，位于所述积分球光源和所述星点靶标之间，用于衰减所述积分球光源出射的均匀光束亮度，获取不同的星等亮度，同时以背照方式照亮所述星点靶标；

所述星点靶标，位于准直镜筒的焦面位置上；

分光棱镜，位于所述准直镜筒中，用于将接收到的光线分光，并将分光后的光线传输至自准直相机；

所述自准直相机，用于形成星点图像；

准直镜筒，用于将光线以平行光出射，还用于接收出射的光线照射至星敏感器上基准镜后所形成的反射光。

2.根据权利要求1所述的星模拟器系统，其特征在于，所述积分球光源具有两个入光口，一个出光口；每个所述入光口与一根光纤的一端连接，所述出光口位于所述星点靶标的后面。

3.根据权利要求2所述的星模拟器系统，其特征在于，所述光纤具有两根，其中一根所述光纤的另一端与氙灯光源连接，另一根所述光纤的另一端与卤钨灯光源连接，以在所述积分球光源内部形成全谱段的照明光源。

4.根据权利要求1所述的星模拟器系统，其特征在于，所述星等切换机构由一组光学中性密度滤光片组成。

5.根据权利要求1所述的星模拟器系统，其特征在于，所述星点靶标为星点阵列或单星点。

6.根据权利要求1所述的星模拟器系统，其特征在于，所述自准直相机位于所述分光棱镜上方。

7.根据权利要求6所述的星模拟器系统，其特征在于，所述星点靶标和所述自准直相机的靶面分别位于所述分光棱镜相互垂直的等距位置处。

8.根据权利要求1所述的星模拟器系统，其特征在于，所述准直镜筒采用三段式结构。