[发明专利]一种恒星陀螺敏感器

权利要求书

1.一种恒星陀螺敏感器，其特征在于，包括遮光罩(1)、第一级光学系统(2)、支撑结构(3)、像增强器(4)、第二级光学系统(5)、探测器电路(6)、信息处理单元(7)、光电探测器(9)；遮光罩(1)安装于支撑结构(3)的前端，第一级光学系统(2)安装于支撑结构(3)内部，遮光罩(1)位于第一级光学系统(2)，用于消除杂光；像增强器(4)的安装在第一级光学系统(2)的后端焦平面处，像增强器(4)的前端光电阴极感光面与第一级光学系统(2)的焦平面重合；第二级光学系统(5)安装在支撑结构(3)内部，位于像增强器(4)之后，像增强器(4)后端的成像荧光屏位于第二级光学系统(5)的物面上；第二级光学系统(5)的像面与光电探测器(9)的感光面重合；探测器电路(6)对光电探测器(9)进行驱动与成像，信息处理单元(7)采集到探测器电路(6)获取的数字图像并存储于信息处理单元(7)中，信息处理单元(7)对图象进行处理，得到敏感器姿态信息和角速率信息；

所述第一级光学系统(2)的线视场与像增强器(4)的感光面的尺寸的偏差不大于10％，像增强器(4)的成像荧光屏为第二级光学系统(5)的物面，第二级光学系统(5)的像面尺寸与光电探测器(9)的感光面尺寸的偏差不大于5％，像增强器(4)的成像荧光屏尺寸与光电探测器(9)的感光面尺寸的比值为第二级光学系统(5)的放大倍率；

所述第二级光学系统(5)的像面与光电探测器(9)的耦合方法为：利用探测器电路(6)、信息处理单元(7)、光电探测器(9)获取图像，像增强器(4)像素尺寸通过第二级光学系统的缩放和光纤光锥的缩放，与探测器像素尺寸相匹配，荧光图象的像素阵列通过第二级光学系统所成的像与探测器光敏面之间的耦合无须光学胶粘接，通过调整光电探测器(9)的六个自由度的空间位置和姿态，使得光电探测器(9)的成像灰度取得最大值，并固定光电探测器(9)的空间位置和姿态。

2.根据权利要求1所述的一种恒星陀螺敏感器，其特征在于：还包括光纤光锥(8)，光纤光锥(8)位于第二级光学系统(5)后端，第二级光学系统(5)的成像面与光纤光锥(8)的入口面重合，光纤光锥(8)的出口端与光电探测器(9)的感光面重合。

3.根据权利要求2所述的一种恒星陀螺敏感器，其特征在于：所述第一级光学系统(2)的线视场与像增强器(4)的感光面的尺寸的偏差不大于10％，像增强器(4)的成像荧光屏为第二级光学系统(5)的物面，光纤光锥(8)入口面尺寸与第二级光学系统(5)的像面尺寸的偏差不大于5％，光纤光锥(8)的出口面尺寸与光电探测器(9)的感光面尺寸的偏差不大于5％，像增强器(4)的成像荧光屏尺寸与光纤光锥(8)入口面尺寸的比值为第二级光学系统(5)的放大倍率。

4.根据权利要求1所述的一种恒星陀螺敏感器，其特征在于：优选地，所述第一级光学系统(2)为近像方远心光路，像方主光线与光轴的夹角小于10°。

5.根据权利要求4所述的一种恒星陀螺敏感器，其特征在于：所述的第二级光学系统(5)的放大倍数的取值范围为0.2～2。