CN209044272U - 一种被动热控型月面相机 - Google Patents

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朱波
王宏
任国瑞
王晨杰
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Abstract

本实用新型涉及一种被动热控型月面相机,包括镜头及焦面盒,焦面盒包括壳体,壳体包括连接筒、前盖板及后盖板;前盖板及后盖板分别位于连接筒的前后两端,镜头设置在前盖板处,后盖板的顶部及两侧均突出连接筒。本实用新型的被动热控型月面相机,利用相机在月面上的工作特点,通过对其后盖板的结构尺寸进行设计,使得后盖板能够对焦面盒起到遮阳的效果,从而能够适应月球表面白天环境温度高,昼夜温差大的工作环境,解决了现有月面相机体积大、重量大及功耗高的问题。

Description

一种被动热控型月面相机
技术领域
本实用新型涉及一种月面相机。
背景技术
月面工作相机即工作于月球表面进行图像采集的仪器,其工作环境条件与普通相机、地球卫星、探月卫星相比有很大不同。其中一个主要方面便是温度环境条件。
月球所接受的太阳辐照理论上与地球大气外相同,但由于月球没有大气层,所以昼夜温度相差大,夜晚温度低,白天有光照时温度非常高。相机到达月面时,白天时的环境工作温度在120℃左右,且实际工作环境温度与地面计算会有较大出入,因此,月面相机既要适应较高的环境温度,还要适应较大的温度变化。
为此,需要进行特殊的温度控制措施。保证仪器在较高环境温度下工作时,仪器内部有相对较低的实际温度。
现有月面相机有两种,一种是搭载在卫星上,绕着月球旋转,绘制月面地图;一种是放置在月球车上,在月球上跑,用于发现月面平坦区域。这两种月面相机的热量可以分别散到卫星或月球车上,卫星和月球车相对于月面相机要大的多,可以承载更多热量,因此,对于月面相机的重量要求较低,散热也较容易实现。
本实用新型的月面相机是要装在机械臂末端的,用于对月球表面成像,从而指导机械臂进行月面土壤采集,由于机械臂是细长的杆状的结构,因此,要求月面相机体积小、重量轻,以避免由于月面相机重量大对机械臂造成过大的压力,从而对机械臂的动作产生影响;但同时,由于机械臂是细长的杆状结构,因此,不能有效的对月面相机的热量进行传导,而月面没有空气,也没有低温的地方可以导热,因此导热从原理上难以实现。另外,即使有导热的地方,现在航天应用的热控装置效率普遍较低,仅热控部分就和相机重量相当,约300g;因此,工作于机械臂上月面相机的温控是一个问题。
发明内容
为了适应月球表面白天环境温度高,昼夜温差大的工作环境,并满足月面相机对重量方面的要求,本实用新型提供一种被动热控型月面相机。
本实用新型的技术解决方案是:
一种被动热控型月面相机,包括镜头及焦面盒,所述焦面盒包括壳体,所述壳体包括连接筒、前盖板及后盖板;
所述前盖板及后盖板分别位于连接筒的前后两端,所述镜头设置在前盖板处,其特殊之处在于:
所述后盖板的顶部及两侧均突出连接筒,从后盖板的后面朝向镜头的方向看,只能看到后盖板。
进一步地,所述后盖板的外侧还设置有反光膜。
进一步地,所述连接筒的横截面为矩形,所述后盖板的形状为矩形,所述后盖板的尺寸大于连接筒的横截面尺寸。
进一步地,所述焦面盒壳体的材质为铝合金。
进一步地,所述镜头的镜筒材质为钛合金。
本实用新型与现有技术相比,有益效果是:
1、本实用新型的被动热控型月面相机,利用相机在月面上的工作特点,通过对其后盖板的结构尺寸进行设计,后盖板的顶部及两侧均突出连接筒,使得后盖板能够对焦面盒起到遮阳的效果,从而能够有效降低相机的温度,而且使得焦面盒内部的器件受到太阳辐照所产生的温差减小;同时相机的重量可以减半,满足了月面相机轻质的要求。
2、本实用新型的被动热控型月面相机,通过在后盖板的外侧面设置反光膜,反光膜会更好的将阳光反射,由于月面无空气,其它地方的热也不会传输到相机上,从而进一步降低了相机的温度。
3本实用新型的月面相机,不仅能够解决月面相机对较高的环境温度的适应性问题;同时,当被动热控型月面相机的后盖板处于遮阳状态时,目标对于相机来说是顺光,太阳不会对成像造成影响,成像会更加清楚。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构图。
其中附图标记为:1-镜头、2-焦面盒、21-前盖板、22-连接筒、23-后盖板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细说明。
月面相机安装于机械臂上,月面没有空气,只要太阳照不到的地方温度就会很低,本实用新型根据相机在月面工作时的特点,设计了一种被动热控型月面相机。
如图1所示,本实用新型的被动热控型月面相机,包括镜头1及焦面盒2,焦面盒2包括壳体及设置在壳体内的电子器件,壳体包括连接筒22、前盖板21及后盖板23,前盖板21及后盖板23分别位于连接筒22的前后两端,镜头1设置在前盖板21处,前盖板21的外形为矩形,连接筒22的横截面为矩形,后盖板23的形状为矩形,后盖板23的尺寸既大于前盖板21的尺寸也大于连接筒22的横截面尺寸。后盖板23的顶部及两侧均突出连接筒22。
在使用时,通过调整机械臂以调整相机的姿态,使得相机的拍摄方向始终是顺着太阳光的照射方向,此时,后盖板23对着太阳。由于后盖板23的顶部及两侧均突出连接筒22,因此可以对焦面盒2起到遮阳、降温的作用。
另外,本实用新型的后盖板23的外侧设置有反光膜,反光膜会更好的将阳光反射,由于月面无空气,其它地方的热也不会传输到相机上,从而进一步降低了相机的温度。
另外,焦面盒2采用比重较轻的铝合金为支撑材料,镜筒材料选用钛合金,其线膨胀系数与光学玻璃材料接近,从而可降低对热控的要求,当环境温度比较恶劣时,系统仍能保证有良好的成像质量。

Claims (5)

1.一种被动热控型月面相机,包括镜头(1)及焦面盒(2),所述焦面盒(2)包括壳体,所述壳体包括连接筒(22)、前盖板(21)及后盖板(23);
所述前盖板(21)及后盖板(23)分别位于连接筒(22)的前后两端,所述镜头(1)设置在前盖板(21)处,其特征在于:
所述后盖板(23)的顶部及两侧均突出连接筒(22)。
2.根据权利要求1所述的被动热控型月面相机,其特征在于:
所述后盖板(23)的外侧面还设置有反光膜。
3.根据权利要求1或2所述的被动热控型月面相机,其特征在于:
所述连接筒(22)的横截面为矩形,所述后盖板(23)的形状为矩形,所述后盖板(23)的尺寸大于连接筒(22)的横截面尺寸。
4.根据权利要求3所述的被动热控型月面相机,其特征在于:
所述焦面盒壳体的材质为铝合金。
5.根据权利要求4所述的被动热控型月面相机,其特征在于:
所述镜头(1)的镜筒材质为钛合金。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109343297A (zh) * 2018-10-25 2019-02-15 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种被动热控型月面相机及成像方法

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