衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置，系統(tǒng)由測(cè)量底座，二維數(shù)控平移臺(tái)，光學(xué)成像測(cè)量系統(tǒng)，高靈敏光電探測(cè)器，高精度電壓表，計(jì)算機(jī)等組成。光學(xué)成像系統(tǒng)，由鏡筒，凸透鏡，第一光欄，第二光欄，陷阱探測(cè)器組成。將待測(cè)積分球的發(fā)光面經(jīng)過凸透鏡一比一地成像，進(jìn)入鏡筒內(nèi)陷阱探測(cè)器的受光面上，由探測(cè)器輸出的光電信號(hào)進(jìn)入高精度電壓表進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果由計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，解決了無接觸地精確測(cè)量衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性的難題。用二維數(shù)控平移臺(tái)掃描方式采集積分球均勻性的測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。本裝置采用光學(xué)成像的方法，無接觸測(cè)量，精度高，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，自編軟件實(shí)現(xiàn)了測(cè)量的自動(dòng)化。

Satellite calibration integrating sphere uniform detection device

The utility model provides a satellite calibration integrating sphere uniform detection device, system by measuring base, two dimensional numerical control translation stage, optical imaging measurement system, high sensitive photoelectric detector, high precision voltage meter, computer etc.. The optical imaging system is composed of a lens barrel, a convex lens, a first light column, a second light column and a trap detector. The light emitting surface of the integrating sphere measurement through a convex lens imaging, the light into the trap detector drawtube, by photoelectric detector outputs into a high precision voltage meter measurement, the measurement results from the computer for storage and processing, to solve the problem of non-contact measurement accurately satellite calibration integrating sphere uniform the. The measurement data of the integrating sphere is collected by the two dimensional numerical control platform scanning, and the real-time data acquisition is realized. The device adopts the method of optical imaging, non-contact measurement, high precision, simple operation, the use of computer technology, software to achieve automatic measurement.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置，具體涉及一種遙感衛(wèi)星上使用的光譜輻射定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置。
技術(shù)介紹
衛(wèi)星發(fā)射對(duì)于星上所使用的儀器要求非常嚴(yán)格，根據(jù)衛(wèi)星的用途，要嚴(yán)格挑選衛(wèi)星上使用的儀器。對(duì)于遙感衛(wèi)星來說，星上定標(biāo)積分球是最基本的，必不可少的儀器。這是因?yàn)樾l(wèi)星上使用的儀器所處的工作環(huán)境非常惡劣，極端的高溫，極端的低溫，各種儀器的參數(shù)會(huì)不斷發(fā)生變化，這就需要不斷校準(zhǔn)儀器，對(duì)于遙感衛(wèi)星來說，需要有星上定標(biāo)積分球，不斷地對(duì)遙感儀器進(jìn)行星上定標(biāo)。然而，衛(wèi)星這種航天器，其本身的特殊性，決定了積分球必須具有體積小，重量輕，可靠性高。因此，航天積分球往往設(shè)計(jì)得很小，只有3--5厘米，其出光口非常小，一般直徑在1厘米以下。積分球的光學(xué)性能優(yōu)劣對(duì)于星上定標(biāo)積分球來說，直接影響遙感衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)成像的質(zhì)量。衛(wèi)星在發(fā)射前要對(duì)積分球的各項(xiàng)參數(shù)作最后的檢測(cè)，以便獲得各項(xiàng)參數(shù)的數(shù)據(jù)作為備份和依據(jù)。其中面均勻性的檢測(cè)歷來都是一個(gè)難題，其一，航天積分球出光口小，要求光電探測(cè)器的探頭微小，技術(shù)上很難實(shí)現(xiàn)。其二，用探測(cè)器進(jìn)入發(fā)光區(qū)域測(cè)量，勢(shì)必會(huì)影響發(fā)光區(qū)域的發(fā)光均勻度，測(cè)量會(huì)不準(zhǔn)確，誤差非常大，失去測(cè)量的可靠性。因此，要進(jìn)行不影響積分球發(fā)光狀態(tài)下無接觸地測(cè)量發(fā)光口面均勻性是非常困難的。本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置巧妙地運(yùn)用光學(xué)成像的原理進(jìn)行測(cè)量否，設(shè)計(jì)了一套方便，高效的檢測(cè)裝置，解決了這一難題，用此方法對(duì)遙感衛(wèi)星的星上定標(biāo)積分球，進(jìn)行面均勻性檢測(cè)，取得了很好的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)難題在于,提供一種衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置，要求該裝置測(cè)量精度高，操作簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置，采用光學(xué)成像的方法，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，自編軟件實(shí)現(xiàn)了無接觸自動(dòng)化測(cè)量。由測(cè)量底座，二維數(shù)控平移臺(tái)，光學(xué)成像部分，光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整臺(tái)，高精度光電探測(cè)器，6位半高精度電壓表，計(jì)算機(jī)等組成；其特征是：所述系統(tǒng)測(cè)量底座設(shè)有底板，在底板上設(shè)有X方向燕尾導(dǎo)軌和Y方向的燕尾導(dǎo)軌。在Y導(dǎo)軌上設(shè)有平移臺(tái)固定支架，所述平移臺(tái)固定支架上固定有二維數(shù)控平移臺(tái)，所述的二維數(shù)控平移臺(tái)固定在可以沿Y方向移動(dòng)的平移臺(tái)支架上，所述二維數(shù)控平移臺(tái)的步進(jìn)電機(jī)與平移臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器連接，從而使得二維數(shù)控平移臺(tái)的移動(dòng)可被程序控制。所述二維數(shù)控平移臺(tái)上一對(duì)水平方向輔助導(dǎo)軌設(shè)置有水平輔助支架，所述輔助支架之間還設(shè)置有水平方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，水平方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)主軸上的驅(qū)動(dòng)絲桿組成了水平方向輔助驅(qū)動(dòng)裝置。所述的水平輔助支架上設(shè)置有豎直方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，所述豎直方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)主軸上設(shè)置有豎直方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)絲桿，輔助支架上經(jīng)豎直方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)絲桿和一對(duì)豎直方向移動(dòng)的導(dǎo)軌活動(dòng)連接，所述豎直方向移動(dòng)的導(dǎo)軌上設(shè)有輔助夾板支架，所述的輔助夾板支架上活動(dòng)的設(shè)置有一對(duì)輔助夾板。所述輔助夾板兩板之間放置待測(cè)積分球，所述待測(cè)積分球設(shè)有出光口，出光口正對(duì)著光電探測(cè)器鏡筒。所述底板上X導(dǎo)軌上設(shè)有可以沿X方向移動(dòng)的光學(xué)探測(cè)器調(diào)整支架，所述支架上經(jīng)Y方向?qū)к壔顒?dòng)設(shè)置有工作平臺(tái)，所述工作平臺(tái)上方設(shè)置有光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架，所述鏡筒固定支架，內(nèi)固定有鏡筒，所述工作平臺(tái)四角設(shè)置有四根穿過光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架的導(dǎo)柱，所述光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架下方的中部設(shè)置有可調(diào)節(jié)固定架升降的調(diào)節(jié)螺桿和螺母，可以調(diào)光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架升降。采用上述技術(shù)方案后，測(cè)量時(shí)，在輔助夾板上固定待測(cè)積分球，在控制器的驅(qū)動(dòng)下，水平方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)和豎直方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)配合，待測(cè)積分球沿水平和豎直方向逐點(diǎn)移動(dòng)，形成一個(gè)方形逐點(diǎn)采光面，鏡筒內(nèi)凸透鏡采光點(diǎn)聚焦于積分球出光口平面上。測(cè)量前，鏡筒移動(dòng)到合適位置后固定不動(dòng)，調(diào)節(jié)好成像點(diǎn)，使得成像點(diǎn)恰好落在高精度光電探測(cè)器（陷阱探測(cè)器）的采光面上。依次采集到一系列的光電信號(hào)，采集到的光電信號(hào)送人高精度電壓表進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)，經(jīng)過相應(yīng)軟件處理，便可得到積分球出光口的輻亮度面均勻性的立體函數(shù)圖像，可以直觀地反應(yīng)待測(cè)積分球面均勻性。本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置的創(chuàng)新點(diǎn)在于，1.將待測(cè)積分球的發(fā)光面經(jīng)過凸透鏡一比一地成像，投射進(jìn)入鏡筒內(nèi)陷阱探測(cè)器的受光面上，將光學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)量進(jìn)行測(cè)量，由探測(cè)器輸出的光電信號(hào)進(jìn)入高精度電壓表進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，解決了無接觸地精確測(cè)量航天積分球面均勻性的難題。2.采用二維數(shù)控平移臺(tái)掃描的方式采集積分球均勻性的測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量的自動(dòng)化。附圖說明圖1是本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置工作原理示意圖。圖2是本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置測(cè)量光路示意圖。圖4是本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置測(cè)量軟件流程圖。圖5是本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行路線示意圖。圖6是利用本技術(shù)測(cè)量HJY20-1-A衛(wèi)星超光譜成像儀星上定標(biāo)積分球面均勻性所得立體函數(shù)效果圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說本技術(shù)衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置的測(cè)量原理與控制過程。如圖1，圖2，圖3所示，由測(cè)量底座，二維數(shù)控平移臺(tái)，光學(xué)成像部分，光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整臺(tái)，高精度光電探測(cè)器，6位半高精度電壓表，計(jì)算機(jī)等組成；其特征是：所述系統(tǒng)測(cè)量底座設(shè)有底板24，在底板24上設(shè)有X方向燕尾導(dǎo)軌19和Y方向的燕尾導(dǎo)軌25，在Y導(dǎo)軌25上設(shè)有平移臺(tái)固定支架29，所述平移臺(tái)固定支架29上固定有二維數(shù)控平移臺(tái)，所述的二維平移臺(tái)固定在可以沿Y方向移動(dòng)的平移臺(tái)支架29上，所述二維數(shù)控平移臺(tái)的步進(jìn)電機(jī)與平移臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器連接，從而使得二維數(shù)控平移臺(tái)的移動(dòng)可被程序控制；所述二維平移臺(tái)上一對(duì)水平方向輔助導(dǎo)軌27設(shè)置有水平輔助支架28，所述輔助支架28之間還設(shè)置有水平方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)26、水平方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)26主軸上的驅(qū)動(dòng)絲桿33組成了水平方向輔助驅(qū)動(dòng)裝置；所述的水平輔助支架28上設(shè)置有豎直方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)32，所述豎直方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)32主軸上設(shè)置有豎直方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)絲桿30，輔助支架28上經(jīng)豎直方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)絲桿30和一對(duì)豎直方向移動(dòng)的導(dǎo)軌37活動(dòng)連接，所述豎直方向移動(dòng)的導(dǎo)軌37上設(shè)有輔助夾板支架23，所述的輔助夾板支架23上活動(dòng)的設(shè)置有一對(duì)輔助夾板22。所述輔助夾板22兩板之間放置待測(cè)積分球34，所述待測(cè)積分球34設(shè)有出光口35，出光口35正對(duì)著光電探測(cè)器鏡筒14；所述底板上X導(dǎo)軌19上設(shè)有可以沿X方向移動(dòng)的光學(xué)探測(cè)器調(diào)整支架，所述支架上經(jīng)Y方向?qū)к壔顒?dòng)設(shè)置有工作平臺(tái)18，所述工作平臺(tái)18上方設(shè)置有光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架15、36，所述鏡筒固定支架15、36內(nèi)固定有鏡筒14，所述工作平臺(tái)18四角設(shè)置有四根穿過光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架15、36的導(dǎo)柱20，所述光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架15、36下方的中部設(shè)置有可調(diào)節(jié)固定架15、36升降的調(diào)節(jié)螺桿17和螺母16，可以調(diào)光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架15、36升降。光學(xué)成像部分，由鏡筒10，凸透鏡7，第一光欄8，第二光欄9，高精度光電探測(cè)器（陷阱探測(cè)器）12、13組成。所述光學(xué)部分系統(tǒng)的設(shè)置方式是，鏡筒的前端設(shè)有凸透鏡7，被車有螺紋的壓圈6壓住，凸透鏡7的后面設(shè)有第本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置，由底座，二維數(shù)控平移臺(tái)，光學(xué)成像部分，光學(xué)調(diào)整臺(tái)，高靈敏光電探測(cè)器，6位半高精度電壓表，計(jì)算機(jī)組成；其特征是：所述檢測(cè)裝置底座設(shè)有底板（24），在底板（24）上設(shè)有X方向燕尾導(dǎo)軌（19）和Y方向的燕尾導(dǎo)軌（25），在Y導(dǎo)軌（25）上設(shè)有平移臺(tái)支架（29），所述平移臺(tái)支架（29）上固定有二維數(shù)控平移臺(tái)，所述的二維平移臺(tái)固定在可以沿Y方向移動(dòng)的平移臺(tái)支架（29）上，所述二維數(shù)控平移臺(tái)的步進(jìn)電機(jī)與平移臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器連接，從而使得二維數(shù)控平移臺(tái)的移動(dòng)可被程序控制；所述二維數(shù)控平移臺(tái)上設(shè)有水平輔助支架（28）和豎直輔助支架（31）；所述水平輔助支架（28）上設(shè)有一對(duì)水平導(dǎo)軌（27），水平輔助支架（28）的一端設(shè)有水平驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（26）；所述水平驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（26）主軸和水平驅(qū)動(dòng)絲桿（33）相連；所述的豎直輔助支架（31）上設(shè)有豎直驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（32），所述豎直驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（32）主軸與豎直驅(qū)動(dòng)絲桿（30）相連；所述豎直輔助支架（31）上還設(shè)有一對(duì)豎直導(dǎo)軌（37）；?所述豎直導(dǎo)軌（37）上設(shè)有輔助夾板支架（23）；所述輔助夾板支架（23）和豎直驅(qū)動(dòng)絲桿（30）、豎直導(dǎo)軌（37）活動(dòng)相連；所述輔助夾板支架（23）上活動(dòng)設(shè)有一對(duì)輔助夾板（22）；所述輔助夾板（22）兩板之間放置待測(cè)積分球（34）；所述待測(cè)積分球（34）設(shè)有出光口（35），出光口（35）正對(duì)著光電探測(cè)器鏡筒（14）；所述底板上X導(dǎo)軌（19）上設(shè)有可以沿X方向移動(dòng)的光學(xué)探測(cè)器調(diào)整支架，所述調(diào)整支架上經(jīng)Y方向?qū)к壔顒?dòng)設(shè)有工作平臺(tái)（18），所述工作平臺(tái)（18）上方設(shè)有光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架（15、36），所述鏡筒固定架（15、36）內(nèi)固定有鏡筒（14），所述工作平臺(tái)（18）四角設(shè)有四根穿過光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架（15、36）的導(dǎo)柱（20），所述光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架（15、36）下方的中部設(shè)有可調(diào)節(jié)固定架（15、36）升降的調(diào)節(jié)螺桿（17）和螺母（16），可以調(diào)光學(xué)探測(cè)器鏡筒固定架（15、36）升降。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種衛(wèi)星定標(biāo)積分球面均勻性檢測(cè)裝置，由底座，二維數(shù)控平移臺(tái)，光學(xué)成像部分，光學(xué)調(diào)整臺(tái)，高靈敏光電探測(cè)器，6位半高精度電壓表，計(jì)算機(jī)組成；其特征是：所述檢測(cè)裝置底座設(shè)有底板（24），在底板（24）上設(shè)有X方向燕尾導(dǎo)軌（19）和Y方向的燕尾導(dǎo)軌（25），在Y導(dǎo)軌（25）上設(shè)有平移臺(tái)支架（29），所述平移臺(tái)支架（29）上固定有二維數(shù)控平移臺(tái)，所述的二維平移臺(tái)固定在可以沿Y方向移動(dòng)的平移臺(tái)支架（29）上，所述二維數(shù)控平移臺(tái)的步進(jìn)電機(jī)與平移臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器連接，從而使得二維數(shù)控平移臺(tái)的移動(dòng)可被程序控制；所述二維數(shù)控平移臺(tái)上設(shè)有水平輔助支架（28）和豎直輔助支架（31）；所述水平輔助支架（28）上設(shè)有一對(duì)水平導(dǎo)軌（27），水平輔助支架（28）的一端設(shè)有水平驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（26）；所述水平驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（26）主軸和水平驅(qū)動(dòng)絲桿（33）相連；所述的豎直輔助支架（31）上設(shè)有豎直驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（32），所述豎直驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（32）主軸與豎直驅(qū)動(dòng)絲桿（30）相連；所述豎直輔助支架（31）上還設(shè)有一對(duì)豎直導(dǎo)軌（37）；所述豎直導(dǎo)軌（37）上設(shè)有輔助夾板支架（23）；所述輔助夾板支架（23）和豎直驅(qū)動(dòng)絲桿（30）、豎直導(dǎo)軌（37）活動(dòng)相連；所述輔助夾板支架（23）上活動(dòng)設(shè)有一對(duì)輔助夾板（22）；所述輔助夾板（22）兩板之間放置待測(cè)積分球（34）；所述待測(cè)積分球（34）設(shè)有出光口（35），出光口（35）正對(duì)著光電探測(cè)器鏡筒（14）；所述底板上...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐曉峰，王陳寧，操龍德，吳兆旺，查長(zhǎng)禮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：徐曉峰，
類型：新型
國別省市：安徽;34