應用于衛星定位星敏感光學系統指標調整檢測設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及星敏感定位器件的檢測裝置的結構改進技術，屬于航空航天以及衛星通信應用系統中衛星定位關鍵的星敏感器部件技術，尤其是應用于衛星定位星敏感光學系統指標調整檢測設備。
【背景技術】
[0002]星敏感器是以恒星為測量基準的高精度光學姿態敏感器，由于其姿態測量精度高，無可動部件，可靠性高，并可與陀螺構成姿態測量系統，修正陀螺的漂移，因此被廣泛應用于航天器的姿態測量和控制系統。星敏感器的光學組件包括鏡頭、遮光罩，而鏡頭和含電路板CCD探測器精密地安裝在一起則組成光電探頭。由于星敏感器具有很高的光學測量精度，在星敏感器研制過程中，對其光學性能指標的檢測就顯得尤為重要，因此開展星敏感器光學性能指標測試系統的研究，將對星敏感器的研制成敗起決定性作用。
[0003]星敏感器光學系統指標調整、檢測系統是精密測量星敏感器光學鏡頭、遮光罩關鍵技術指標的必要設備，是一種在地面上實驗室內對星敏感器光學鏡頭、遮光罩的關鍵技術指標進行實際測試、檢驗，和設計仿真數據進行對比，以驗證所研制出的鏡頭、光電探頭、遮光罩是否符合星敏感器的性能要求。
[0004]目前對星敏感器性能的測試分二部分，分別為鏡頭性能測試，遮光罩消光性能測試。現有星敏感器測試系統，都為多項指標各自獨立的單一測試系統，需多臺設備分別完成測試。通用做法是用獨立的設備分別測試星敏感器性能。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供應用于衛星定位星敏感光學系統指標調整檢測設備，以能測試星敏感器所有性能指標的測試系統，解決星敏感器性能指標的所有測試集中測試問題，提高測試效率。
[0006]本實用新型的目的將通過以下技術措施來實現:包括平行光管、光源積分球、多維調整系統、數控精密轉臺、移動導軌和手搖升降臺；平行光管旁安裝光源積分球，在平行光管開口前方安裝多維調整系統，多維調整系統上安裝手搖升降臺，在手搖升降臺上安裝數控精密轉臺，在數控精密轉臺上安裝移動導軌多維調整系統固定在移動導軌上。
[0007]尤其是，顯微成像系統安裝在多維調整系統上，多維調整系統旁安裝控制系統及終端，控制系統及終端分別與平行光管、光源積分球、顯微成像系統、多維調整系統以及氣浮轉臺連接。
[0008]尤其是，多維調整系統上安裝顯微成像系統，顯微成像系統中包含探測器。
[0009]尤其是，移動導軌為具有滑動機構的板型承載裝置，其端部連接電機驅動部件。
[0010]尤其是，平行光管和顯微成像系統與待測產品同軸安置，其中待測產品位于平行光管和顯微成像系統之間。
[0011 ] 尤其是，平行光管采用離軸拋物反射結構，焦點位于側面，開口直徑為φ 300mm。
[0012]尤其是，光源積分球內部采用溴鎢燈作為光源，出口處的光輻射面均勻性達到98%, ±30度內角均勻性為98%。
[0013]尤其是，顯微成像系統輸出連接工控機視頻采集口，其中，探測器選用高精度寬譜段CCD，其分辨率為1024 X 1024，像元尺寸為12 μ m。
[0014]尤其是，移動導軌上的多維調整系統包含多個高精度電動位移臺，其中顯微成像系統安裝平臺，最大負載重量為15kg，上下高程為±25mm，前后及左右行程分別為±25mm，分辨率為0.2 μ m，精度為I μ m。
[0015]本實用新型的優點和效果:可測鏡頭實際工作焦距、鏡頭各個視場內的畸變、鏡頭和CCD探測器組成光電探頭的畸變、鏡頭在中心波長內的透過率，可對鏡頭于工作波段范圍內的實際彌散斑大小測試、可測光電探頭的后工作距、可測遮光罩的雜散光保護角、可測相應保護角下的平均消光效率或消光系數；在同一設備上即可解決星敏感器性能指標的所有測試，又能確保測試精度，顯著提高星敏感器光學系統的測試調整效率。能兼顧保護測試人員、產品和設備的安全，維護簡單，管理容易，使用可靠方便。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例1結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型實施例1中離軸平行光管光學系統光路圖。
[0018]圖3為本實用新型實施例1中多維精密調整系統結構示意圖。
[0019]圖4為本實用新型實施例1中數控精密轉臺結構示意圖。
[0020]附圖標記包括:平行光管1、光源積分球2、待測產品3、顯微成像系統4、多維調整系統5、控制系統及終端6、數控精密轉臺7、移動導軌8、氣浮轉臺9、探測器10、手搖升降臺
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【具體實施方式】
[0021]本實用新型原理在于，在確保各項測試精度的前提下，綜合所有的星敏感器性能指標的測試，使測試效率極大提高。星敏感器光學系統指標調整、檢測系統由離軸拋物面平行光管、光源積分球、數據采集與包含科學級CCD探測系統和弱光探測系統兩個系統的處理系統、電控多維精密調整系統、顯微探測系統、高精度數控精密轉臺等部分組成。
[0022]本實用新型包括:平行光管1、光源積分球2、多維調整系統5、數控精密轉臺7、移動支架8和手搖升降臺U。
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0024]實施例1:如附圖1和附圖3所示，平行光管I旁安裝光源積分球2，在平行光管I開口前方安裝多維調整系統5，多維調整系統5上安裝手搖升降臺11，在手搖升降臺11上安裝數控精密轉臺7，在數控精密轉臺7上安裝移動導軌8多維調整系統5固定在移動導軌8上。手搖升降臺11解決了光源積分球2和被測產品3與平行光管I相對高度配合問題。
[0025]顯微成像系統4安裝在多維調整系統5上，多維調整系統5旁安裝控制系統及終端6，控制系統及終端6分別與平行光管1、光源積分球2、顯微成像系統4、多維調整系統5以及氣浮轉臺(9)連接。
[0026]前述中，多維調整系統5上安裝顯微成像系統4，顯微成像系統4中包含探測器10。顯微成像系統由高精度平場復消色差顯微鏡、中繼物鏡及CXD探測器組成。
[0027]前述中，移動導軌8為具有滑動機構的板型承載裝置，其端部連接電機驅動部件。
[0028]前述中，平行光管I和顯微成像系統4與待測產品3同軸安置，其中待測產品3位于平行光管I和顯微成像系統4之間。
[0029]前述中，平行光管I用于模擬無窮遠處的恒星發光特性。為了滿足200nm?1400nm的寬光譜范圍，不用傳統的透射鏡，而采用離軸拋物面鏡反射。由于被測星敏感器光譜覆蓋紫外到近紅外范圍較寬，一般的透射式平行光管很難保證在寬光譜色差、二級光譜得到很好校正，全反射式離軸平行光管可滿足寬光譜像差校正的需要。
[0030]如附圖2所示，平行光管I通過調整光源強度來進行8個星等模擬。平行光管I開口直徑為Φ 300mm，與光源積分球連接時會無漏光，換焦面附件時便于拆卸。
[0031]前述中，光源積分球2是一個內壁涂有白色漫反射材料的空腔球體，又稱光度球，光通球等。球壁上開一個或幾個窗孔，用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。光源積分球2的內壁應是良好的球面，通常要求它相對于理想球面的偏差應不大于內徑的0.2% ;球內壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系數接近于I的材料。常用的材料是氧化鎂或硫酸鋇，將它和膠質粘合劑混合均勻后，噴涂在內壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內的光譜反射比都在99%以上，這樣，進入光源積分球的光經過內壁涂層多次反射，在內壁上形成均勻照度。為獲得較高的測量準確度，光源積分球2的開孔比應盡可能小。開孔比定義為光源積分球2開孔處的球面積與整個球內壁面積之比。為了模擬不同譜段、不同星等恒星輻射特性，利用連續可調的星模擬器模擬不同星等的弱光輻照，通過光源積分球2與平行光管I來配合模擬，其中光源積分球2內部采用溴鎢燈作為光源，光線經過光源積分球2腔體均勻后，可出射不同譜段的寬光譜均勻光輻射。光源積分球2光源的出口均勻性影響最終成像圖像輸出信號的均勻性。由光源積分球理論可知積分器開口的面均勻性跟光源積分球大小、內涂層材料的反射率以及開口大小有關。光源積分球2涂層材料的穩定性和漫反射率較高，使得出口處的光輻射面均勻性達到98%，角均勻性(±30度內)為98%。
[0032]前述中，顯微成像系統4連接控制系統采集口。
[0033]前述中，顯微成像系統4由高精度平場復消色差顯微鏡、中繼物鏡及CXD探測器組成。顯微探測系統確保在CCD靶面上有較高的成像質量。其中CCD選用高精度寬譜段CCD，其分辨率為1024 X 1024，像元尺寸為12 μ m。顯微成像系統4配合科學級CXD可實現高精度星點目標的采集，采集星敏感器所成的像通過顯微系統對星點圖像進行光學細分，最后進一步通過軟件細分可完成星點目標圖像處理，實現高精度畸變、彌散斑、焦距等測試。另夕卜，為了滿足星敏感器整機測試的需要，顯微成像系統4可方便拆卸，不影響星敏感器安裝