一種紫外恒星地球模擬器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種紫外恒星地球模擬器，包括恒星模擬器和紫外地球模擬器。恒星模擬器用來模擬來自無窮遠的星座圖像，地球模擬器用來模擬來自無窮遠的紫外地球圖像。紫外恒星地球模擬器通過立式調(diào)整機構安裝在紫外導航敏感器上，星座圖像與紫外地球圖像疊加，同時被紫外導航敏感器識別。
【專利說明】
一種紫外恒星地球模擬器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及航天器地面標定技術，尤其涉及一種紫外恒星地球模擬器。

【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的紫外恒星地球模擬器主要由黑色平板、LED燈、光纖、氘燈、濾光片和調(diào)制盤等組成，在黑色平板中間安裝LED燈模擬地球，在LED燈周圍開N個透光孔模擬恒星，且每個透光孔裝配一根光纖和一個氘燈，調(diào)制盤安裝在氘燈和光纖入口之間，調(diào)制盤上設多組不同波段的濾光片，通過馬達驅(qū)動調(diào)制盤轉(zhuǎn)動帶動濾光片轉(zhuǎn)動使光纖輻射出不同譜段的紫外光，該方法占用空間大，操作復雜，且由于沒有光學系統(tǒng)，無法實現(xiàn)恒星與地球的距離模擬。
[0003]為了滿足恒星與地球的無窮遠距離模擬，需要一種紫外恒星地球模擬器，能夠方便的模擬來自無窮遠的星座圖像和紫外地球圖像，且操作簡單、體積小。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的技術解決問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提出一種結構簡單、模擬星座類型多、星空與地球模擬效果逼真的紫外恒星地球模擬器。
[0006]本實用新型的技術解決方案是:設計一種紫外恒星地球模擬器，包括恒星模擬器和紫外地球模擬器。恒星模擬器用來模擬來自無窮遠的星空圖像，地球模擬器用來模擬來自無窮遠的紫外地球圖像。紫外恒星地球模擬器通過立式調(diào)整機構安裝在紫外導航敏感器上，星座圖像與紫外地球圖像疊加，同時被紫外導航敏感器識別。
[0007]恒星模擬器包括光源、濾光片、星點分劃板、準直光學系統(tǒng)和準直鏡筒組成。由光源發(fā)出的光線，經(jīng)過濾光片后照亮位于準直光學系統(tǒng)焦面位置的星點分劃板，星點分劃板上的星座圖像經(jīng)過準直光學系統(tǒng)后，以平行光的形式出射，被紫外導航敏感器接收，由此實現(xiàn)來自無窮遠的星座圖像模擬。
[0008]光源、濾光片、星點分劃板和準直光學系統(tǒng)均安裝在準直鏡筒內(nèi)部。
[0009]恒星模擬器還包括恒星模擬器立式調(diào)整機構，用于保證恒星模擬器與紫外導航敏感器之間的相對位置精度。
[0010]恒星模擬器的工作波長范圍為500nm-800nm，星圖模擬精度優(yōu)于10"，星圖視場為 39。。
[0011]恒星模擬器可根據(jù)使用需求，更換星點分劃板，實現(xiàn)多幅星座圖像的模擬。
[0012]紫外地球模擬器包括紫外光源、紫外濾光片、地球分劃板、紫外準直光學系統(tǒng)和紫外準直鏡筒組成。由紫外光源發(fā)出的光線，經(jīng)過紫外濾光片后照亮位于紫外準直光學系統(tǒng)焦面位置的地球分劃板，地球分劃板上的地球圖像經(jīng)過紫外準直光學系統(tǒng)后，以平行光的形式出射，被紫外導航敏感器接收，由此實現(xiàn)來自無窮遠的地球圖像模擬。
[0013]紫外光源、紫外濾光片、地球分劃板和紫外準直光學系統(tǒng)均安裝紫外準直鏡筒內(nèi)部。
[0014]紫外地球模擬器還包括紫外地球模擬器立式調(diào)整機構，用于保證紫外地球模擬器與紫外導航敏感器之間的相對位置精度。
[0015]紫外地球模擬器的工作波長范圍為350nm-360nm，地球張角模擬精度優(yōu)于0.05°，地球視場為28°。
[0016]紫外地球模擬器可根據(jù)使用需求，更換地球分劃板，實現(xiàn)相對于紫外導航敏感器光軸不同位置的地球圖像模擬。
[0017]恒星模擬器和紫外地球模擬器均為獨立設計，使用時互不干擾。
[0018]本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于:本實用新型設計準直光學系統(tǒng)供恒星模擬器使用，實現(xiàn)了來自無窮遠處星圖的模擬，在保證星圖模擬精度的前提下，實現(xiàn)了距離模擬；設計紫外準直光學系統(tǒng)供紫外地球模擬器使用，實現(xiàn)了來自無窮遠處地球圖像的模擬，在保證地球張角模擬精度的前提下，實現(xiàn)了距離模擬；模擬的星座圖像和地球圖像同時被紫外導航敏感器接收，且恒星模擬器和紫外地球模擬器工作互不干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型紫外恒星地球模擬器的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型的恒星模擬器的結構示意圖；
[0021]圖3為本實用新型的紫外地球模擬器的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。需要說明的是，在附圖或說明書中，相似或相同的元件皆使用相同的附圖標記。
[0023]如圖1所示，本實用新型提供的一種紫外恒星地球模擬器包括恒星模擬器I和紫外地球模擬器2，恒星模擬器I發(fā)出的來自無窮遠的星座圖像被紫外導航敏感器5接收，紫外地球模擬器2發(fā)出的來自無窮遠的地球圖像也被紫外導航敏感器5接收。
[0024]如圖2所示，恒星模擬器I包括光源11、濾光片12、星點分劃板13、準直光學系統(tǒng)14和準直鏡筒15等。光源11產(chǎn)生亮度可調(diào)的光線，光源11的波長范圍為400nm-800nm ；濾光片12用于模擬星光譜，濾光片12的工作波長范圍為500nm-800nm ;星點分劃板13用于模擬星座圖像，根據(jù)準直光學系統(tǒng)14的工作參數(shù)，精確計算每個星點在星點分劃板13上的刻劃位置，以保證星圖模擬精度；準直光學系統(tǒng)14用于模擬恒星的無窮遠距離。
[0025]恒星模擬器I的工作原理是由光源11發(fā)出亮度可調(diào)的光線，經(jīng)過濾光片12，照亮位于準直光學系統(tǒng)14焦面位置的刻有若干個透光微孔的星點分劃板13，星點分劃板13經(jīng)過準直光學系統(tǒng)14后，以平行光的形式出射，形成來自無窮遠處的星座圖像；光源11、濾光片12、星點分劃板13、準直光學系統(tǒng)14均安裝在準直鏡筒15的內(nèi)部；恒星模擬器I還包括恒星模擬器立式調(diào)整機構3，用于保證恒星模擬器I與紫外導航敏感器5之間的相對位置精度。
[0026]恒星模擬器I的準直光學系統(tǒng)14焦距為100mm，視場為28°，星點分劃板13透光微孔的直徑為0.01mm，單星張角為20"，利用星點位置修正方法，可消除光學像差，有利于保證星圖模擬精度。
[0027]如圖3所示，紫外地球模擬器2包括紫外光源21、紫外濾光片22、地球分劃板23、紫外準直光學系統(tǒng)24和紫外準直鏡筒25等。紫外光源21產(chǎn)生亮度可調(diào)的光線，紫外光源21的波長范圍為350nm-400nm ;紫外濾光片22用于模擬地球光譜，紫外濾光片22的工作波長范圍為350nm-360nm ;地球分劃板23用于模擬地球圖像，根據(jù)紫外準直光學系統(tǒng)24的工作參數(shù)，精確計算地球圖像的刻劃位置，以保證地球張角模擬精度；紫外準直光學系統(tǒng)24用于模擬地球的無窮遠距離。
[0028]紫外地球模擬器2的工作原理是由紫外光源21發(fā)出亮度可調(diào)的光線，經(jīng)過紫外濾光片22，照亮位于紫外準直光學系統(tǒng)24焦面位置的刻有地球圖像的地球分劃板23，地球分劃板23經(jīng)過紫外準直光學系統(tǒng)24后，以平行光的形式出射，形成來自無窮遠處的地球圖像；紫外光源21、紫外濾光片22、地球分劃板23、紫外準直光學系統(tǒng)24均安裝在紫外準直鏡筒25的內(nèi)部；紫外地球模擬器2還包括紫外地球模擬器立式調(diào)整機構4，用于保證紫外地球模擬器2與紫外導航敏感器5之間的相對位置精度。
[0029]紫外地球模擬器2的紫外準直光學系統(tǒng)24焦距為99mm，視場為39°，地球分劃板23的地球長軸張角為17.31° ±0.05°，地球短軸張角為17.26° ±0.05°，刻劃地球長軸直徑為Φ30.42mm，刻劃地球短軸直徑為Φ30.33mm，利用地球位置修正方法，可消除光學像差，有利于保證地球張角模擬精度。
[0030]恒星模擬器I和紫外地球模擬器2工作時，互不干涉，恒星模擬器I通過恒星模擬器立式調(diào)整機構3，保證恒星模擬器I與紫外導航敏感器5之間的相對位置精度；紫外地球模擬器2通過紫外地球模擬器立式調(diào)整機構4，保證紫外地球模擬器2與紫外導航敏感器5之間的相對位置精度。
[0031]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種紫外恒星地球模擬器，其特征在于包括恒星模擬器和紫外地球模擬器，其特征在于: 所述恒星模擬器包括光源、濾光片、星點分劃板、準直光學系統(tǒng)和準直鏡筒組成； 所述紫外地球模擬器包括紫外光源、紫外濾光片、地球分劃板、紫外準直光學系統(tǒng)和紫外準直鏡筒組成I。
2.根據(jù)權利要求1所述的紫外恒星地球模擬器，所述恒星模擬器包括恒星模擬器立式調(diào)整機構。
3.根據(jù)權利要求1所述的紫外恒星地球模擬器，所述紫外地球模擬器包括紫外地球模擬器立式調(diào)整機構。
4.根據(jù)權利要求1所述的紫外恒星地球模擬器，所述恒星模擬器的工作波長范圍為500nm-800nm，星圖模擬精度優(yōu)于10"，星圖視場為39°。
5.根據(jù)權利要求1所述的紫外恒星地球模擬器，所述紫外地球模擬器的工作波長范圍為350nm-360nm，地球張角模擬精度優(yōu)于0.05°，地球視場為28。。
6.根據(jù)權利要求1所述的紫外恒星地球模擬器，所述恒星模擬器可根據(jù)使用需求，更換星點分劃板，實現(xiàn)多幅星座圖像的模擬。
7.根據(jù)權利要求1所述的紫外恒星地球模擬器，所述紫外地球模擬器可根據(jù)使用需求，更換地球分劃板，實現(xiàn)相對于紫外導航敏感器光軸不同位置的地球圖像的模擬。
8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的紫外恒星地球模擬器，紫外恒星地球模擬器所模擬的星座圖像和地球圖像可疊加成像，被紫外導航敏感器接收。
【文檔編號】B64G7/00GK204161630SQ201420533508
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權日:2014年9月17日
【發(fā)明者】孫高飛, 張國玉, 劉石, 王凌云, 蘇拾, 鄭茹, 王浩君, 何洋 申請人:長春理工大學