本發明專利技術涉及一種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，包括反射鏡和基座，其中反射鏡包括金屬鏡體和兩個安裝凸耳，金屬鏡體為非對稱的V形結構，V形結構的兩個V形面a、b為反射表面，V形面a頂端的形面c中心位置設置有對準刻線7、V形面b頂端的形面d中心位置設置有對準刻線11、兩個安裝凸耳6對稱設置在金屬鏡體1上，且每個安裝凸耳6上表面的中心位置設置有對準刻線12、13，金屬鏡體1V形結構中除形面a、b之外的其余形面表面均為黑色陽極氧化表面，金屬鏡體1上開有配重凹槽2，保證反射鏡的重心位于幾何中心線9上，該掃描鏡組件結構簡單、體積小、質量輕、反射率高、抗雜光干擾、耐空間輻照和慣性質量分布均勻。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，屬于衛星姿態測量
技術介紹
用于衛星自主導航的雙掃描紅外地球敏感器在空間敏感衛星相對于地球的俯仰與滾動姿態，同時還可以解算出衛星相對于地球的軌道高度信息，配合衛星上其他姿態或軌道測量敏感器就可以解算出衛星的姿態及運動信息，從而實現自主導航。雙掃描紅外地球敏感器頭部安裝在星體外艙板上，其中敏感器頭部采用電機驅動掃描的方式對衛星周圍的空間進 行掃描，通過圓周旋轉可以得到地球的方波信號。用于雙掃描紅外地球敏感器光學系統的掃描鏡組件，在一個掃描周期內可以兩次掃描到地球，得到兩個方波信號。通過計算兩個地球方波信號的寬度以及相對于雙掃描紅外地球敏感器內部基準信號的相位關系，就可以得到衛星相對于地球的俯仰與滾動姿態，同時還可以解算出衛星相對于地球的軌道高度信息。目前采用平面反射鏡，在一個掃描周期內一次掃描到地球，只能得到一個方波信號，可以解算出衛星相對于地球的俯仰與滾動姿態，無法解算出衛星相對于地球的軌道高度信息。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，該掃描鏡組件結構簡單、體積小、質量輕、反射率高、抗雜光干擾、耐空間輻照和慣性質量分布均勻。本專利技術的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的:—種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，包括反射鏡和基座，其中反射鏡包括金屬鏡體和兩個安裝凸耳，兩個安裝凸耳用于金屬鏡體與基座的連接，金屬鏡體為非對稱的V形結構，V形結構的兩個V形面a、b為反射表面,V形面a頂端的形面c中心位置設置有對準刻線7、V形面b頂端的形面d中心位置設置有對準刻線11、兩個安裝凸耳6對稱設置在金屬鏡體I上，且每個安裝凸耳6上表面的中心位置設置有對準刻線12、13，金屬鏡體I的V形結構中除形面a、b之外的其余形面表面均為黑色陽極氧化表面，金屬鏡體I上開有配重凹槽2，保證反射鏡的重心位于幾何中心線9上，其中幾何中心線9為垂直于基座底面中心的直線，與基座的旋轉軸重合。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，V形結構的兩個反射表面a、b由如下方法處理得到:首先將重金屬鍍在兩個V形面上，研磨拋光后鍍SiO保護膜，形成光學鍍膜面，即反射表面a、b。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，重金屬為鎳、鋁或金。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，金屬鏡體為鋁合金、不銹鋼或鈦合金。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，基座包括底座和兩個安裝柱，其中底座為階梯形的圓柱體，圓柱體中心開有透光槽，兩個安裝柱對稱分布在透光槽兩偵牝并分別與反射鏡上的兩個安裝凸耳配合，實現反射鏡與基座的連接。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，底座上對稱分布有四個對準刻線，分別與反射鏡上的四個對準刻線實現對準，使V形反射鏡的幾何中心線與和外部紅外探測器組件的光軸重合。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，底座和兩個安裝柱上開有若干個孔，用于減重。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，底座上開有安裝孔，用于掃描鏡組件與軸承組件的連接。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，兩個安裝柱和兩個安裝凸耳上均開有安裝孔，通過螺釘實現反射鏡與基座的連接。在上述用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件中，幾何中心線與兩個V形面a、b的夾角α、β為相同的角度或不同的角度。本專利技術與現有技術相比的優點在于:(I)本專利技術創新設計了一種用于雙掃描紅外地球敏感器的全新結構的V形反射鏡組件，基于鏡面反射的原理同時實現系統兩個光路的路徑變化，不僅結構簡單、體積小、質量輕，而且反射率高、耐空間輻照、慣性質量分布均勻；在金屬鏡體上設置配重凹槽，實現了V形反射鏡相對于旋轉中心線慣性質量分布均勻；(2)本專利技術采用了 在 金屬鏡體上鍍重金屬并研磨拋光的反射表面，代替直接在玻璃上鍍金屬反射膜，同時對反射表面鍍SiO保護膜處理，提高了反射鏡的耐空間輻照度；(3)本專利技術V形反射鏡上除反射表面、光學鍍膜面外，其余表面黑色陽極氧化處理，可有效吸收雜光，抑制雜光對信號干擾，提高了可靠性；(4)本專利技術V形反射鏡的反射表面與幾何中心線的兩個夾角可以相等，也可以根據需要設置成不同的角度，大大提高了實用性；(5)本專利技術針對特殊設計的V形反射鏡，設計了與之匹配的反射鏡基座，反射鏡基座設置有對準刻線與透光孔，實現了與反射鏡的可靠安裝與配合，并且方便與軸承組件的連接。附圖說明圖1為本專利技術掃描鏡組件結構示意圖；圖2Α為本專利技術V形反射鏡結構示意圖1 ;圖2Β為本專利技術V形反射鏡結構示意圖2 ;圖3為本專利技術V形反射鏡剖面圖；圖4為本專利技術反射鏡基座結構不意圖；圖5為本專利技術V形反射鏡組件在雙掃描紅外地球敏感器上的組成原理圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步詳細的描述:如圖1所示為本專利技術掃描鏡組件結構示意圖，圖2A、2B所示為本專利技術V形反射鏡結構示意圖，圖3所示為本專利技術V形反射鏡剖面圖，本專利技術掃描鏡組件包括反射鏡和基座，其中反射鏡包括金屬鏡體I和安裝凸耳6，金屬鏡體I和安裝凸耳6為一體化設計，安裝凸耳6用于金屬鏡體I與基座的連接，金屬鏡體I為非對稱的V形結構，如圖2A、2B所示，V形結構包括面a、b、c、d、e、f、g、h共八個面，其中V形結構的兩個V形面a、b為反射表面，V形面a頂端的形面c中心位置設置有對準刻線7、V形面b頂端的形面d中心位置設置有對準刻線11、安裝凸耳6對稱設置在金屬鏡體I上，且兩個安裝凸耳6上表面的中心位置分別設置有對準刻線12、13，V形結構中除形面a、b之外的其余形面(包括c、d、e、f、g、h共六個面)表面為黑色陽極氧化表面。此外金屬鏡體I上開有配重凹槽2，保證反射鏡的重心位于幾何中心線9上，其中幾何中心線9為垂直于基座底面中心的直線，與基座的旋轉軸重合。本專利技術V形反射鏡的金屬鏡體I上有兩處表面a、b上鍍有重金屬(金、鋁或鎳)，經過光學研磨拋光后鍍SiO保護膜，形成光學鍍膜面，即反射表面a、b。兩處反射表面a、b均勻的分布在幾何中心線9的兩側，各占據V形反射鏡圓周運動方向上的180°相位空間。要求光學拋光后反射表面鏡面質量優于N=I，ΔΝ=0.8 (標準紅光光源條件下測試)。此時V形反射鏡需要進行反射率測量工作，要求在標準紅光光源條件下測試，反射率> 90%。SiO保護膜可以有效延緩產品在高輻照環境下的光學效率下降問題，提高了光學系統的可靠性。本專利技術金屬鏡體I為鋁合金、不銹鋼或鈦合金。如圖3所示，V形反射鏡做圓周旋轉的時候，可以形成兩個圓錐形的反射面，兩個圓錐形反射面的圓錐半角分別為α、β，ΒΡ兩處反射表面a、b與幾何中心線9的夾角，圓錐半角度α、β可以相等，也可以根據需要設置成不同的角度。本專利技術V形反射鏡的金屬鏡體I帶有配重凹槽2，配重凹槽2的作用是使金屬鏡體I的慣性質量分布均勻，減少由于偏心質量過大造成得對掃描軸系軸承潤滑膜系的磨損。本專利技術要求經過不同設計形狀的配重凹槽2配重后，金屬鏡體I的偏心質量分布< 0.2gcm。V形反射鏡共八個表面,除反射表面a、b以外,其余表面C、d、e、f、g、h為黑色陽極氧化表面。黑色陽極氧化表面的粗糙度為Ra6.3要求，其紅外半球發射系數本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，其特征在于：包括反射鏡和基座，其中反射鏡包括金屬鏡體（1）和兩個安裝凸耳（6），兩個安裝凸耳（6）用于金屬鏡體（1）與基座的連接，金屬鏡體（1）為非對稱的V形結構，V形結構的兩個V形面（a、b）為反射表面，V形面（a）頂端的形面（c）中心位置設置有對準刻線（7）、V形面（b）頂端的形面（d）中心位置設置有對準刻線（11）、兩個安裝凸耳（6）對稱設置在金屬鏡體（1）上，且每個安裝凸耳（6）上表面的中心位置設置有對準刻線（12、13），金屬鏡體（1）V形結構中除形面（a、b）之外的其余形面表面均為黑色陽極氧化表面，金屬鏡體（1）上開有配重凹槽（2），保證反射鏡的重心位于幾何中心線（9）上，其中幾何中心線（9）為垂直于基座底面中心的直線，與基座的旋轉軸重合。
【技術特征摘要】
1.一種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，其特征在于:包括反射鏡和基座，其中反射鏡包括金屬鏡體(I)和兩個安裝凸耳(6)，兩個安裝凸耳(6)用于金屬鏡體(I)與基座的連接，金屬鏡體(I)為非對稱的V形結構，V形結構的兩個V形面(a、b)為反射表面，V形面(a)頂端的形面(c)中心位置設置有對準刻線(7)、V形面(b)頂端的形面(d)中心位置設置有對準刻線(11 )、兩個安裝凸耳(6)對稱設置在金屬鏡體(I)上，且每個安裝凸耳(6)上表面的中心位置設置有對準刻線(12、13)，金屬鏡體(I) V形結構中除形面(a、b)之外的其余形面表面均為黑色陽極氧化表面，金屬鏡體(I)上開有配重凹槽(2)，保證反射鏡的重心位于幾何中心線(9)上，其中幾何中心線(9)為垂直于基座底面中心的直線，與基座的旋轉軸重合。2.根據權利要求1所述的一種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，其特征在于:所述V形結構的兩個反射表 面(a、b)由如下方法處理得到:首先將重金屬鍍在兩個V形面上，研磨拋光后鍍SiO保護膜，形成光學鍍膜面，即反射表面(a、b )。3.根據權利要求2所述的一種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，其特征在于:所述重金屬為鎳、鋁或金。4.根據權利要求1所述的一種用于雙掃描紅外地球敏感器的掃描鏡組件，其特征在于:所述金屬鏡體(I)為鋁合金、不銹鋼或鈦合金。5.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧樓樓，梅志武，涂智軍，王舒雁，劉科，楊穎，孫建波，孫艷，蓋芳欽，董超，張燚，史永敏，胡新超，
申請(專利權)人：北京控制工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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