DE10302717A1 - Optical receiver used in a spacecraft has the incident emission received measured by sensors to provide input to controller input - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung des Strahlungseinfalles in einen optischen Empfänger eines Raumfahrzeuges. Raumfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind alle künstlichen Körper, die für einen Einsatz im Weltall ausgelegt sind, insbesondere also Satelliten, Raumsonden, Raumfähren, Raumstationen oder Raketen. Optische Empfänger im Sinne der Erfindung sind alle Einrichtungen, die dazu ausgelegt sind, optische Strahlung zu Empfangen und zu verarbeiten, beispielsweise zu Zwecken des Datenaustausches zwischen Raumfahrzeugen oder zwischen Raumfahrzeug und Erdstationen, oder auch zu Zwecken der Erfassung, Ortung, Vermessung und/oder Beobachtung von Objekten, die optische Strahlung emittieren.The present invention relates to a method and an arrangement for controlling the incidence of radiation into an optical receiver of a spacecraft. Spacecraft are in the sense of the invention all artificial Body, the for are designed for use in space, especially satellites, Space probes, space shuttle, Space stations or missiles. Optical receiver in the sense of the invention are all devices that are designed to emit optical radiation to receive and process, for example for the purpose of data exchange between spacecraft or between spacecraft and earth stations, or also for the purposes of recording, locating, measuring and / or Observation of objects that emit optical radiation.
Aus dem Stand der Technik ist aus
Aus
Aus
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass stets ein konstanter Strahlungseinfall in den optischen Empfänger eintritt und als einzige Alternative das komplette Unterbrechen des Strahlungseinfalles gegeben ist. Hierzu muss aber eine Blende mechanisch bewegt werden. Dies stellt gerade für Raumfahrtanwendungen eine hohe Fehlerquelle an, da die Gefahr eines Verklemmens der Blende besteht, was die gesamte Anordnung unbrauchbar machen kann. Außerdem ist insbesondere eine variable Steuerung des Strahlungseinfalles nach dem Stand der Technik nicht möglich.A disadvantage of this prior art is, however, that there is always a constant incidence of radiation in the optical receiver occurs and as the only alternative, complete interruption the incidence of radiation is given. For this, however, an aperture must be used be moved mechanically. This is particularly important for space applications high source of error due to the risk of jamming the aperture is what can make the entire arrangement unusable. Besides, is especially variable control of the incidence of radiation the state of the art not possible.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Möglichkeit zur Steuerung des Strahlungseinfalles in einen optischen Empfänger eines Raumfahrzeuges bereitzustellen.Object of the present invention is an improved way to control the incidence of radiation in an optical receiver To provide spacecraft.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 9 und 10.This task is solved by the characteristics of the claims 1, 9 and 10.
Ein erster Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Steuerung des Strahlungseinfalles in einen optischen Empfänger eines Raumfahrzeuges, welche folgendes aufweist:
- – eine Eintrittsoptik
- – eine Detektoranordnung, die der Eintrittsoptik optisch nachgeschaltet ist,
- – mindestens ein Sensormittel zur Ermittlung des aktuellen Strahlungseinfalles.
- - an entrance optic
- A detector arrangement which is optically connected to the entry optics,
- - At least one sensor means for determining the current incidence of radiation.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun vorgesehen, dass der Detektoreinrichtung mindestens ein optisches Filtermittel optisch vorgeschaltet ist, bei dem durch Steuersignale eine optische Zustandsänderung erzeugbar ist und welches mit dem mindestens einen Sensormittel signaltechnisch verbunden ist.According to the present invention it is now provided that the detector device has at least one optical Filter means is optically upstream, in the case of control signals an optical state change can be generated and which signal technology with the at least one sensor means connected is.
Es ist also im Fall der Erfindung nicht mehr nötig, eine Blende mechanisch zu bewegen. Weiterhin kann das Filtermittel so ausgelegt sein, dass nicht mehr nur zwei Zustände, nämlich offen und geschlossen, möglich sind. All dies wird lediglich dadurch erzielt, dass dem Filtermittel geeignete Steuersignale übermittelt werden, die bei dem Filtermittel eine optische Zustandsänderung herbeiführen, welche dann wiederum die durch das Filtermittel tretende Strahlung beeinflusst. Es können dabei grundsätzlich verschiedene Parameter der Strahlung alternativ oder auch gleichzeitig beeinflusst werden wie Intensität, Polarisation, Wellenlänge, Phase, Strahlungsrichtung. Es wird also im Rahmen der Erfindung mindestens ein adaptives Filtermittel verwendet.So it is in the case of the invention no longer necessary, to move an aperture mechanically. Furthermore, the filter medium be designed so that only two states, namely open and closed, are no longer possible. All this is only achieved by using suitable filter media Control signals are transmitted, which bring about an optical change in the state of the filter, which then in turn influences the radiation passing through the filter medium. It can basically different parameters of the radiation alternatively or simultaneously be influenced like intensity, Polarization, wavelength, phase, Radiation direction. It is therefore at least within the scope of the invention an adaptive filter means used.
Das Filtermittel kann an jeder geeigneten Stelle im Strahlengang vor der Detektoranordnung (also vor der Anordnung, die letztlich die einfallende Strahlung tatsächlich auswertet) angeordnet sein. Das Filtermittel kann entweder den gesamten Strahlungseinfall beeinflussen, analog wie auch eine Aperturblende den kompletten Strahlungseinfall beeinflusst. Es kann auch nur ein Teil der einfallenden Strahlung beeinflusst werden, um beispielsweise ein bestimmtes Gesichtsfeld zu selektieren oder gezielt zu beeinflussen, analog wie auch eine Feldblende durch Auswahl eines bestimmten Gesichtsfeldes nur ein bestimmtes Gesichtsfeld beeinflusst.The filter medium can be on any suitable Place in the beam path in front of the detector arrangement (i.e. before the arrangement, which ultimately actually evaluates the incident radiation) his. The filter medium can either the total radiation incident influence the complete, analogous to how an aperture diaphragm Incidence of radiation influenced. It can also be just a part of the incident Radiation can be influenced, for example, by a certain visual field to select or influence in a targeted manner, analogous to one Field aperture by selecting a certain field of view only one affects a certain field of vision.
Optische Empfänger im Sinne der Erfindung
sind alle Einrichtungen, die dazu ausgelegt sind, optische Strahlung
zu Empfangen und zu verarbeiten, beispielsweise zu Zwecken des Datenaustausches
zwischen Raumfahrzeugen oder zwischen Raumfahrzeug und Erdstationen,
oder auch zu Zwecken der Erfassung, Ortung, Vermessung und/oder
Beobachtung von Objekten, die optische Strahlung emittieren. Technische
Details für
Beispiele für
solcher optischer Empfänger
sind in den bereits eingangs genannten Dokumenten aus dem Stand
der Technik, insbesondere in der
Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Filtermittel derart ausgebildet ist, dass durch die optische Zustandsänderung eine geänderte optische Abschwächung der durch das Filtermittel tretenden optischen Strahlung erzielt wird.According to a first training the invention provides that the at least one filter means such is formed by the optical change of state a changed one optical attenuation of the optical radiation passing through the filter means becomes.
Es kann nun einerseits vorgesehen sein, dass das mindestens eine Filtermittel als bistabiles Filter ausgebildet ist. Das Filter weist in diesem Fall zwei stabile optische Zustände auf. In einem solchen Fall genügen kurze Signalpulse, um das Filter zwischen den zwei optischen Zuständen hin- und herzuschalten.On the one hand, it can now be provided be that the at least one filter medium as a bistable filter is trained. In this case, the filter has two stable optical ones conditions on. In such a case, short ones are sufficient Signal pulses to move the filter between the two optical states and switch on.
Alternativ kann aber auch vorgesehen
sein, dass das mindestens eine Filtermittel (
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Filtermittel als Flüssigkristall-Filter ausgebildet ist, beispielsweise als ferroelektrischer Flüssigkristall-Filter oder nematischer Filter. Die Technologie von Flüssigkristall-Filtern ist beispielsweise unter der Internet-Website http://www.crlopto.com/technology/ beschrieben, insbesondere für ferroelektrische Flüssigkristall-Filter und nematische Filtertechnologie.In particular, it can be provided that the filter medium as a liquid crystal filter is formed, for example as a ferroelectric liquid crystal filter or nematic filter. The technology of liquid crystal filters is for example at the website http://www.crlopto.com/technology/, in particular for ferroelectric Liquid crystal filter and nematic filter technology.
Insbesondere kann das Filtermittel direkt signaltechnisch mit dem mindesten einen Sensormittel verbunden sein. Dies kann insbesondere durch solche Sensormittel wie beispielsweise Photozellen realisiert werden, die selbst bei ausreichender Strahlungsintensität eine ausreichende Signalstärke liefern können, welche genügt, um in dem Filtermittel die gewünschte Zustandsänderung zu bewirken. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das mindestens eine Sensormittel über eine Steuerelektronik mit dem mindestens einen Filtermittel signaltechnisch verbunden ist.In particular, the filter medium directly connected to at least one sensor means for signaling purposes his. This can be done in particular by sensor means such as, for example Photocells can be realized, which are sufficient even with sufficient radiation intensity signal strength can deliver, which is enough to the desired in the filter medium change in condition to effect. But it can also be provided that at least a sensor means about a control electronics with the at least one filter means signal technology connected is.
Als Beispiel einer Anwendung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der optische Empfänger als Teil einer Lage- und/oder Positionsbestimmungseinrichtung eines Raumfahrzeuges ausgebildet ist. So kann beispielsweise der optische Empfänger als Erdsensor, Sternsensor oder kombinierter Erd-Sternsensor ausgebildet sein, wobei jede Eintrittsapertur ein Filtermittel aufweist.As an example of an application of the Invention can be provided that the optical receiver as part a position and / or position determination device of a spacecraft is trained. For example, the optical receiver can be used as Earth sensor, star sensor or combined earth star sensor be, each entrance aperture having a filter means.
Als alternatives Anwendungsbeispiel
der Erfindung kann der optische Empfänger als Teil einer Datenkommunikationseinrichtung
eines Raumfahrzeuges ausgebildet sein. Technische Details zur Umsetzung
dieser Anwendung, speziell zur Auslegung des optischen Empfängers, lassen
sich aus der bereits zitierten
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung des Strahlungseinfalles in einen optischen Empfänger eines Raumfahrzeuges, wobei mindestens ein Sensormittel den aktuellen Strahlungseinfall in den optischen Empfänger ermittelt und das Sensormittel in Abhängigkeit von dem ermittelten Strahlungseinfall Signale an mindestens eine Einrichtung zur Steuerung des Strahlungseinfalls übermittelt, die mit dem mindestens einen Sensormittel signaltechnisch verbunden ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Sensormittel Steuersignale an mindestens ein optisches Filtermittel übermittelt, welches einer Detektoreinrichtung optisch vorgeschaltet ist, und durch die Steuersignale eine optische Zustandsänderung des mindestens einen optischen Filtermittels erzeugt wird. Zu weiteren Erläuterungen hierzu und möglichen Weiterbildungen dieses Verfahrens wird auf die bereits im Rahmen der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellten technischen Sachverhalte verwiesen.Another subject of the present Invention is a method for controlling the incidence of radiation into an optical receiver of a spacecraft, wherein at least one sensor means the current Incidence of radiation in the optical receiver is determined and the sensor means dependent on signals from the determined radiation incident to at least one Device for controlling the radiation incidence transmitted, which are signal-technically connected to the at least one sensor means is. According to the invention it is provided that at least one sensor means control signals transmitted to at least one optical filter means, which a detector device is optically upstream, and by the control signals an optical change in condition of the at least one optical filter means is generated. To further Explanations about this and possible Refinements to this procedure will be made within the framework of the arrangement according to the invention referred technical facts referenced.
Insbesondere kann das Filtermittel direkt signaltechnisch mit dem mindesten einen Sensormittel verbunden sein. Es kann aber auch das mindestens eine Sensormittel Steuersignale an mindestens eine Steuerelektronik übermitteln und die Steuerelektronik wiederum Steuersignale an mindestens ein optisches Filtermittel übermitteln.In particular, the filter medium directly connected to at least one sensor means for signaling purposes his. However, the at least one sensor means can also control signals transmit to at least one control electronics and the control electronics in turn transmit control signals to at least one optical filter means.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines optischen Filtermittels, bei dem durch Steuersignale eine optische Zustandsänderung erzeugbar ist, zur Steuerung des Strahlungseinfalles in einen optischen Empfänger eines Raumfahrzeuges, wobei das optische Filtermittel einer Detektoreinrichtung optisch vorgeschaltet ist und mit mindestens einem Sensormittel signaltechnisch verbunden ist. Zu weiteren Erläuterungen hierzu und möglichen Weiterbildungen dieses Verfahrens wird auf die bereits im Rahmen der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellten technischen Sachverhalte verwiesen.Another subject of the present Invention is the use of an optical filter means in which an optical state change can be generated by control signals for Control of the incidence of radiation in an optical receiver Spacecraft, the optical filter means of a detector device is optically upstream and with at least one sensor means is connected by signal technology. For further explanations on this and possible Refinements to this procedure will be made within the framework of the arrangement according to the invention referred technical facts referenced.
Insbesondere kann das Filtermittel direkt signaltechnisch mit dem mindesten einen Sensormittel verbunden sein. Es kann aber auch das mindestens eine Sensormittel Steuersignale an mindestens eine Steuerelektronik übermitteln und die Steuerelektronik wiederum Steuersignale an das optisches Filtermittel übermitteln.In particular, the filter medium directly connected to at least one sensor means for signaling purposes his. However, the at least one sensor means can also control signals transmit to at least one control electronics and the control electronics in turn transmit control signals to the optical filter means.
Nachfolgend wird anhand der
Es zeigen:Show it:
Wie
Die Sensormittel
Das optischen Sensormittel
Der Einsatz von adaptiven Filtern
im Falle des kombinierten Erd-Stern-Sensors wie auch im Fall nach
Das Prinzip des kombinierten Erd-Stern-Sensors liegt
in einer gemeinsamen Beobachtung von Sternen und Erde mittels eines
Sensors, wobei der Strahlengang, beispielsweise durch einen teildurchlässigen Spiegel,
in einen "Erdsensor" und einen "Sternsensor" aufgespaltet wird.
Da die scheinbare Helligkeit der Erde wesentlich größer ist,
als die der beobachteten Sterne, ist es sinnvoll, diese mit einer
definierten Abschwächung
zu betrachten, welche durch die Kombination eines Filters mit einem
Strahlteiler gewährleistet
werden kann, durch das die Erdhelligkeit beispielsweise bis zu einem
Faktor 4000 abgeschwächt
werden kann. Es kann dabei entweder eine stets konstante Abschwächung vorgesehen
sein, aber es kann auch eine adaptive Abschwächung vorgesehen werden.The use of adaptive filters in the case of the combined earth-star sensor as well as in the case of
The principle of the combined earth-star sensor lies in a joint observation of stars and earth by means of a sensor, the beam path being split into an “earth sensor” and a “star sensor”, for example by a partially transparent mirror. Since the apparent brightness of the earth is significantly greater than that of the observed stars, it makes sense to view it with a defined attenuation, which can be ensured by combining a filter with a beam splitter, which can, for example, reduce the earth's brightness by up to a factor 4000 can be weakened. Either a constant weakening can be provided, but adaptive weakening can also be provided.
Der wesentlichste Vorteil einer adaptiven Abschwächung liegt zunächst in einer gegenüber dem Falle einer stets konstanten Erdhelligkeitsabschwächung reduzierten Anfälligkeit gegen Streulichteffekte. Diese kommen besonders zu tragen, wenn die Sonne in das Gesichtsfeld des Erdsensor-Strahlenganges gerät. Ebenso möglich, jedoch nicht so wahrscheinlich, ist das Eintreten der Sonne in den Sternsensor-Strahlengang. Sollte eine solche Konstellation auftreten, kann beispielsweise mit Hilfe eines adaptiven Filters der entsprechende Strahlengang abgeschaltet, oder doch soweit verdunkelt werden, dass die Störeinflüsse dennoch die Informationen des anderen Strahlenganges nicht beeinflussen. Als grundsätzliche Alternative zu einem Filter wäre zwar auch ein mechanischer Shutter möglich, der aber die Nachteile einer mechanisch beweglichen Anordnung aufweist, wie bereits eingangs erwähnt.The main advantage of an adaptive attenuation lies first in one opposite in the case of an always constant weakening of the earth's brightness susceptibility against stray light effects. These come to bear especially when the sun comes into the field of view of the earth sensor beam path. As well possible, however, the sun is less likely to enter the Star sensor beam path. Should Such a constellation can occur, for example, with the help the corresponding beam path is switched off by an adaptive filter, or can be darkened to such an extent that the interference influences the information of the other beam path. As a basic An alternative to a filter would be A mechanical shutter is also possible, but it has the disadvantages a mechanically movable arrangement, as already mentioned mentioned.
Es kann aber auch der entgegengesetzte Fall auftreten, nämlich, dass der Erdrand so dunkel erscheint, dass er mit einer stets konstanten Abschwächung nicht mehr eindeutig gesehen werden kann. Durch die Erfindung ergibt sich nun die Möglichkeit, die Abschwächung zu reduzieren, um die Information über den Erdmittelpunkt auch in einem solchen Fall zur Verfügung stellen zu können.But it can also be the opposite Case, namely, that the edge of the earth appears so dark that it is always constant attenuation can no longer be clearly seen. Results from the invention now the opportunity the weakening to reduce the information about the center of the earth too available in such a case to be able to ask.
Bei Einsatz eines erfindungsgemäßen Systems mit geeigneten adaptiven Filtermitteln in beiden Strahlengängen hat der Sensor den weiteren Vorteil, bei einer größeren Anzahl von Manövern sein Ziel zu erfüllen. Dies ist in Tab. 1 dargestellt. Bei genügender Abschwächung des entsprechenden Strahlenganges wäre der Sensor sogar auch als Sonnensensor einsetzbar. Ebenso ist es denkbar, beide Strahlengänge als Sternsensoren einzusetzen. Dies resultiert in einer höheren Lagegenauigkeit, sofern diese verlangt wird, und bietet den entscheidenden Vorteil, dass in diesem Modus die Ausrichtungen der beiden Strahlengänge relativ zueinander kalibriert werden können. Dies reduziert die deterministische Ungenauig keit des Systems, wie sie beispielsweise durch Änderung der Ausrichtung auf Grund der Startbeschleunigungen und -vibrationen entstehen kann.When using a system according to the invention with suitable adaptive filter means in both beam paths The sensor has the further advantage of being able to perform a large number of maneuvers To accomplish goal. This is shown in Tab. 1. With sufficient weakening of the corresponding beam path would be the sensor can even be used as a sun sensor. It is the same conceivable, both beam paths use as star sensors. This results in a higher position accuracy, if this is required and offers the decisive advantage that in this mode the orientations of the two beam paths are relative can be calibrated to each other. This reduces the deterministic inaccuracy of the system, such as for example, through change the alignment based on the start accelerations and vibrations can arise.
Tab.1: Anwendungsbeispiele für unterschiedliche Filterkombinationen Tab. 1: Application examples for different filter combinations
Es ist eine wesentlich Erhöhung der
Zuverlässigkeit
eines Erd-Stern-Sensors in Hinblick auf Reduktion der Ausfallzeiten
und Erhalt von Teilinformationen (Lage) des Satelliten/Sensors zu
erwarten, wenn die beiden Strahlengänge gegen Fehleinstrahlung
geschützt
werden. Dies löst
die vorliegende Erfindung wie beschrieben durch den Einsatz von
adaptiven Filtern. Zur Anwendung kommen kann insbesondere der Einsatz
von Flüssigkristall-Filtern,
wie ferroelektrischen Flüssigkristall-Filtern
bzw. auf nematischer Technologie basierenden Filtern. Hierbei gibt
es insbesondere zwei Arten: die "regulaeren" Flüssigkristallfilter,
die bei anlegen einer bestimmten Spannung die optischen Zustände des
Filters derart beeinflusst erden können, dass das Filter einen frei
skalierbaren Grad an Abschwächung
(beispielsweise bis ca. 300) aufweist, sowie "bistabile" Filter, bei denen mittels Spannungsimpuls
zwischen den optischen Zuständen "durchlässig" und "geschlossen" umgeschaltet werden
kann. Dabei ergibt sich für
den Zustand "geschlossen" eine Abschwächung um
ungefähr
den Faktor 1000. Es können
auch beide Filtertypen in einem Strahlengang (also beide Filterarten
in einer oder beider der Aperturen
Eine spezielle Ausbildung der hier
beschriebenen adaptiven Filter sind also Filter, die eine gestufte oder
frei skalierbare, kontinuierliche Umschaltung zwischen optischen
Zuständen
erlauben und damit einen extremen Dynamikumfang gestatten. Damit
ist es möglich
sein, den Strahlungseinfall insbesondere der Erde variabel abzuschwächen, um
so optimale Beobachtungsverhältnisse
für den
Erdrand bei unterschiedlichen Tageszeiten zu erhalten. Dabei kann
insbesondere die ganze Erde im Erdsensorteil erfasst werden, also
auch der gesamte Erdrand. Ein analoger Vorteil ergibt sich aber
auch für
die Erfassung von Sternen im Sternsensorteil. Zusätzlich oder
alternativ kann aber vorgesehen werden, dass einer oder beide der
Strahlungseingänge
Des weiteren ist es bei vollständiger Öffnung des „Erdkanals" (also der Eintrittsapertur für die von der Erde ausgehende Strahlung) möglich, eine Kalibrierung des Systems durchzuführen. Dafür sollte die Erde zunächst nicht im Gesichtsfeld dieser Eintrittsapertur sein. Es kann insbesondere dabei ein Suchverfahren durchgeführt werden, bei dem durch zunächst geschlossene Filter (also bei Einstellung maximaler Abschwächung des Filters für den Sterneingang) die Ausrichtung des Sternsensors zu ermitteln um dann bei geöffnetem Filter bzw. geöffneten Filtern die Sterne von "Erdsensor" und "Sternsensor" eindeutig zuordnen zu können. Sodann kann man mit den Sternen der jeweiligen Strahlengänge die inertiale Lage der entsprechenden Strahleneingänge im Raum und daran anschließend ihre relative Lage zueinander bestimmen.Furthermore, it is when the "earth channel" (ie the entrance aperture) is completely open for the radiation emanating from earth) possible, a calibration of the System. For that should the earth first not be in the visual field of this entrance aperture. In particular, it can a search procedure was carried out be at first by closed filter (i.e. when the maximum attenuation of the Filters for the star input) to determine the orientation of the star sensor to then open Filters or opened Filter the stars from "Earth sensor" and "Star sensor" clearly assign to be able to. Then you can with the stars of the respective ray paths inertial position of the corresponding radiation inputs in the room and then their determine relative position to each other.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104210676A (en) * | 2014-09-01 | 2014-12-17 | 深圳航天东方红海特卫星有限公司 | Spacecraft active magnetic supplement system |
JP2018034720A (en) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | 日本電気株式会社 | Optical device |
EP3372965A4 (en) * | 2015-11-05 | 2019-06-19 | Korea Aerospace Research Institute | Filtering device and method for protecting photosensor |
CN116929374A (en) * | 2023-05-26 | 2023-10-24 | 北京控制工程研究所 | Earth sensor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2952947C2 (en) * | 1978-07-13 | 1989-05-11 | Sperry Corp., New York, N.Y., Us | |
US5477052A (en) * | 1994-04-18 | 1995-12-19 | Servo Corporation Of America | Earth sensor for satellites with radiance compensation |
JP2000321138A (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Suzuki Motor Corp | Spectrometer |
-
2003
- 2003-01-23 DE DE2003102717 patent/DE10302717A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2952947C2 (en) * | 1978-07-13 | 1989-05-11 | Sperry Corp., New York, N.Y., Us | |
US5477052A (en) * | 1994-04-18 | 1995-12-19 | Servo Corporation Of America | Earth sensor for satellites with radiance compensation |
JP2000321138A (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Suzuki Motor Corp | Spectrometer |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104210676A (en) * | 2014-09-01 | 2014-12-17 | 深圳航天东方红海特卫星有限公司 | Spacecraft active magnetic supplement system |
EP3372965A4 (en) * | 2015-11-05 | 2019-06-19 | Korea Aerospace Research Institute | Filtering device and method for protecting photosensor |
JP2018034720A (en) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | 日本電気株式会社 | Optical device |
CN116929374A (en) * | 2023-05-26 | 2023-10-24 | 北京控制工程研究所 | Earth sensor |
CN116929374B (en) * | 2023-05-26 | 2024-01-19 | 北京控制工程研究所 | Earth sensor |
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