[发明专利]高精度星敏感器真空标定辅助装置及热变形修正方法

说明书

本发明公开一种高精度星敏感器真空标定辅助装置，该装置包含：主安装架，其中空内部形成容置空间，星敏感器设置于该容置空间中并与主安装架固定连接，主安装架对应星敏感器的入光口设有入光开口；反射镜组件，其设置于主安装架的入光开口处，对应星敏感器的入光口设置辅助支撑架，其固定于主安装架的容置空间的底部，并与容置空间内星敏感器的底部相抵，向星敏感器施加压力，提供对星敏感器向上的支撑，使星敏感器固定在辅助支撑架与主安装架内壁之间。本发明用于真空标定试验中星敏感器的高稳定安装，减小热力学环境因素对标定结果的影响，提高星敏感器标定的精度。

技术领域

本发明涉及空间飞行器真空标定技术，具体涉及一种高精度星敏感器真空标定辅助装置及热变形修正方法。

背景技术

星敏感器是空间飞行器GNC系统的关键部件，主要用于空间飞行器三轴姿态测量和导航。随着星敏感器精度指标要求的提高，对其低频误差的研究与评估技术也逐步发展。造成星敏感器低频误差的主要因素有：光学系统标定的残差，星敏感器星表的误差、色差，因温度变化导致的光机结构形变等；既取决于产品的自身特性，也与产品的应用环境相关，其抑制技术难度大，工艺要求高。在标定手段上，国内已建立星敏感器真空标定测试系统，可在真空环境中，不同温度条件下，对星敏感器进行标定，修正温度对产品标定参数的影响，进而减小产品低频误差。

真空标定测试系统主要由真空罐、平行光管、恒温转台和控制设备等组成。在真空标定过程中，受热力学环境因素影响，转台台面及安装装置的变形均会在标定结果中引入误差。为配合真空标定系统的使用，必然需要一套高稳定度的辅助装置，用于星敏感器的安装。目前国内外主流星敏感器的结构材料均为铝合金，星敏感器安装测试用支架材料通常为碳素结构钢，或轻质的铝合金、镁合金，仅仅提供产品的安装功能。使用这类支架在不同温度条件下标定星敏感器，既容易导致热变形，又无法对转台、支架和产品各自的热变形加以区分，影响标定精度。

发明内容

本发明提供一种高精度星敏感器真空标定辅助装置及热变形修正方法，用于真空标定试验中星敏感器的高稳定安装，减小热力学环境因素对标定结果的影响，提高星敏感器标定的精度。

为实现上述目的，本发明提供一种高精度星敏感器真空标定辅助装置，其特点是，该装置包含：

主安装架，其中空内部形成容置空间，星敏感器设置于该容置空间中并与主安装架固定连接，主安装架对应星敏感器的入光口设有入光开口；

反射镜组件，其设置于主安装架的入光开口处，对应星敏感器的入光口设置

辅助支撑架，其固定于主安装架的容置空间的底部，并与容置空间内星敏感器的底部相抵，向星敏感器施加压力，提供对星敏感器向上支撑，使星敏感器固定在辅助支撑架与主安装架内壁之间。

上述反射镜组件入光口对应连接有平行光管，该反射镜组件包含：

环形的反射镜，平行光管的部分出射光线通过反射镜入射星敏感器，部分出射光线被反射镜反射；

镜框，其固定于主安装架的入光开口处，反射镜设置于镜框与主安装架之间形成的空腔中；

真空橡胶垫，其垫设在反射镜与镜框之间。

上述反射镜为微晶玻璃材料，其有效面积大于等于120平方厘米，内圆直径大于等于9厘米。

上述辅助支撑架包含：

支撑板，其固定在主安装架的容置空间的底部；

一个或若干个调节螺杆，其可调的串设在支撑板的螺孔中；

一个或若干个保护垫块，每个保护垫块对应设置于一个调节螺杆的顶部，调节螺杆通过保护垫块与主安装架的容置空间内的星敏感器的底部相抵并压紧。