應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地球模擬器，具體涉及一種應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器。
【背景技術】
[0002]地球模擬器為地球敏感器提供熱輻射輸入信號，根據(jù)應用于不同軌道的衛(wèi)星試驗主要可分為兩大類:適用于高軌道和適用于中低軌道。
[0003]適用于高軌道的地球模擬器通過仿真地球圓盤特征體現(xiàn)地球的特性，主要有兩種形式:準直型和非準直型。準直型具有準直物鏡，輸出準直光束來仿真無窮遠目標，對敏感器光學系統(tǒng)而言較接近在軌情況，精度較高，但比較復雜，在三軸氣浮臺上難以應用。非準直型則是將仿真用地球圓盤放置在距地球敏感器有限而較短的距離上來仿真無窮遠目標，雖然對地球敏感器光學系統(tǒng)來說會有一定誤差，但裝置比較簡單，相對易于實現(xiàn)。
[0004]適用于中低軌的地球模擬器通過仿真地球弦寬來體現(xiàn)地球的特性，形式和結構多種多樣。通過改變非準直型地球模擬器與地敏的距離，也可以實現(xiàn)對地球弦寬的改變。
[0005]目前國內研究所或高校多研究小型準直型地球模擬器，地球圓盤直徑多小于300mm，非準直型地球模擬器雖有較大尺寸，但多為固定安裝，并且溫度均勻度較差，難以應用于三軸氣浮臺。因此，有必要設計一種應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器解決溫度均勻性差、溫度穩(wěn)定性低等問題。

【發(fā)明內容】

[0006]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器。
[0007]根據(jù)本發(fā)明提供的一種應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器，包括:仿真地球輻射板、支撐底座、伸縮桿、套桿、連接桿、隔熱環(huán)、連接桿抓爪；
[0008]所述仿真地球福射板通過所述連接桿抓爪與所述連接桿連接;所述連接桿螺接于所述伸縮桿上;所述伸縮桿被套于所述套桿內；所述套桿上標記有刻度尺，刻度尺通過測量伸縮桿相對于套桿的相對位置得到所述仿真地球輻射板的高度位置；
[0009]所述套桿底部與所述支撐底座連接，所述套桿能夠在所述支撐底座上水平滑動；所述支撐底座上標記有刻度尺，通過測量套桿與支撐底座的相對位置以得到所述仿真地球輻射板的水平位置；
[0010]所述仿真地球輻射板與所述連接桿抓爪之間通過所述隔熱環(huán)隔熱，所述連接桿與所述伸縮桿連接處采用聚四氟乙烯做絕熱處理，所述伸縮桿與所述套桿之間無隔熱，所述套桿與所述支撐底座之間無隔熱。
[0011 ]優(yōu)選地，所述伸縮桿與所述套桿滑配連接。
[0012]優(yōu)選地，所述仿真地球輻射板由電熱地球紅外模擬源板制成，所述仿真地球輻射板前表面為均熱板，所述仿真地球輻射板的表面做黑色處理。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0014]本發(fā)明中的仿真地球輻射盤達到較好的溫度均勻性與長時間工作溫度穩(wěn)定性，達到了較高的技術指標水平;提高三軸氣浮臺系統(tǒng)模擬地球熱輻射的通用性。
【附圖說明】
[0015]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0016]圖1為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器正視結構圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器側視結構圖。
[0018]圖3為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器后視結構圖。
[0019]圖4為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器仿真地球輻射板的連接桿。
[0020]圖5為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器仿真地球輻射板的連接桿安裝示意。
[0021]圖6為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器上下移動結構。
[0022]圖7為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器前后移動結構。
[0023]圖8為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器溫度控制裝置原理圖。
[0024]圖9為本發(fā)明實施例中應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器仿真地球輻射板薄膜電加熱片布局示意。
[0025]圖中:1-仿真地球輻射板;2-支撐底座;3-伸縮桿;4-套桿;5-連接桿;6_隔熱環(huán);7_連接桿抓爪;8-薄膜電加熱片。
【具體實施方式】
[0026]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0027]本發(fā)明提供的一種應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器，主要由仿真地球輻射板、安裝支架以及溫度控制裝置組成。所述仿真地球輻射板的功能是模擬地球的熱輻射，所述安裝支架用于支撐仿真地球輻射板，并能實現(xiàn)仿真地球輻射板的上下及前后移動，所述溫度控制裝置主要實現(xiàn)仿真地球輻射板實時表面溫度精確測定和控制。
[0028]所述仿真地球輻射板的設計是根據(jù)系統(tǒng)仿真實驗布局綜合考慮，從地球敏感器的位置觀察地球仿真器符合衛(wèi)星在軌運行條件下的地球視張角，以保證弦寬測量的要求。所述仿真地球輻射板由電熱地球紅外模擬源板制成，功能是模擬地球的熱輻射。它的前表面為均熱板，表面做黑色處理。
[0029]所述安裝支架分為三部分:用于支撐仿真地球輻射板的伸縮桿，用于連接伸縮桿并起到上下移動的套桿，用于連接套桿的底座支架。
[0030]所述溫度控制裝置由直流穩(wěn)壓電源、固態(tài)繼電器、溫控表、薄膜電加熱片、溫度傳感器等組成。其中，所述的薄膜加熱片被分為多個加熱區(qū)域，每個加熱區(qū)采用獨立的PID調節(jié)參數(shù)。
[0031 ]針對三軸氣浮臺上非準直地球模擬器的各項指標:
[0032]①熱圓盤直徑:Φ 500mm;
[0033]②地球輻射板表面溫度不均勻性為±0.5°C;
[0034]③地球輻射板表面溫度穩(wěn)定性:長時間工作時為±0.2°C ；
[0035]④熱源溫度范圍:25°C(室溫)?70°C;
[0036]⑤地球模擬器無故障連續(xù)工作至少10小時。
[0037]更為具體地，如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明實施例提供了一種應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器，包括仿真地球輻射板1、支撐底座2、伸縮桿3、套桿4、連接桿5、隔熱環(huán)6、連接桿抓爪7。所述仿真地球輻射板I通過所述連接桿抓爪7與所述連接桿5連接，部件之間的連接均采用螺釘連接。所述連接桿5螺接于所述伸縮桿3上。所述伸縮桿3再與所述套桿4連接，所述套桿4設計為腰形孔，保證所述伸縮桿3在所述套桿4內的一定位移，并在所述套桿4上標記刻度尺，按照刻度尺可知所述仿真地球輻射板I的高度位置。所述套桿4底部與所述支撐底座2連接，并可在所述支撐底座2上滑動，同樣在所述支撐底座2上標記刻度尺，方可知所述仿真地球輻射板I的水平位置。所述仿真地球輻射板I與所述連接桿抓爪7之間通過所述隔熱環(huán)6隔熱，所述連接桿5與所述伸縮桿3連接處采用聚四氟乙烯做絕熱處理，所述伸縮桿3與所述套桿4之間，所述套桿4與所述支撐底座2之間無隔熱。
[0038]圖4展示了所述連接桿抓爪7與所述連接桿5之間的連接方式。圖5展示了所述連接桿5由兩個結構不同的部件通過卡槽定位連接而成。圖6和圖7分別展示了實現(xiàn)所述仿真地球輻射板I上下和前后位移的結構細節(jié)。
[0039]圖8為三軸氣浮臺用開放式地球模擬器溫度控制裝置原理圖。表明了加熱方式和控溫模式，為保證所述仿真地球輻射板I的整體均勻度，采取了分區(qū)控制的手段。如圖9所示，合理布局所述薄膜電加熱片8以及傳感器位置，能達到良好的控溫效果?？販剡^程為實時PID調節(jié)，為減小對流空氣的影響，在所述仿真地球輻射板背面包覆保溫材料。
[0040]將本具體實施應用于三軸氣浮臺系統(tǒng)中，經(jīng)調試，所述仿真地球輻射板I的溫度范圍從室溫可達80°C，溫度均勻度能達到±0.3°C，10小時連續(xù)穩(wěn)定運行下溫度穩(wěn)定度可達到±0.2。。。
[0041]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。
【主權項】
1.一種應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器，其特征在于，包括:仿真地球輻射板、支撐底座、伸縮桿、套桿、連接桿、隔熱環(huán)、連接桿抓爪； 所述仿真地球輻射板通過所述連接桿抓爪與所述連接桿連接;所述連接桿螺接于所述伸縮桿上;所述伸縮桿被套于所述套桿內；所述套桿上標記有刻度尺，刻度尺通過測量伸縮桿相對于套桿的相對位置得到所述仿真地球輻射板的高度位置； 所述套桿底部與所述支撐底座連接，所述套桿能夠在所述支撐底座上水平滑動;所述支撐底座上標記有刻度尺，通過測量套桿與支撐底座的相對位置以得到所述仿真地球輻射板的水平位置； 所述仿真地球輻射板與所述連接桿抓爪之間通過所述隔熱環(huán)隔熱，所述連接桿與所述伸縮桿連接處采用聚四氟乙烯做絕熱處理，所述伸縮桿與所述套桿之間無隔熱，所述套桿與所述支撐底座之間無隔熱。2.根據(jù)權利要求1所述的應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器，其特征在于，所述伸縮桿與所述套桿滑配連接。3.根據(jù)權利要求1所述的應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器，其特征在于，所述仿真地球輻射板由電熱地球紅外模擬源板制成，所述仿真地球輻射板前表面為均熱板，所述仿真地球輻射板的表面做黑色處理。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種應用于三軸氣浮臺的開放式地球模擬器，其特征在于，包括：仿真地球輻射板、支撐底座、伸縮桿、套桿、連接桿、隔熱環(huán)、連接桿抓爪；仿真地球輻射板由電熱地球紅外模擬源板制成，所述仿真地球輻射板前表面為均熱板，所述仿真地球輻射板的表面做黑色處理。本發(fā)明中的仿真地球輻射盤達到較好的溫度均勻性與長時間工作溫度穩(wěn)定性，達到了較高的技術指標水平；提高三軸氣浮臺系統(tǒng)模擬地球熱輻射的通用性。
【IPC分類】B64G7/00
【公開號】CN105480440
【申請?zhí)枴緾N201510819905
【發(fā)明人】張蕊, 寧遠濤, 鄒曉君, 黃濤, 王飛
【申請人】上海衛(wèi)星裝備研究所
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月23日