[发明专利]一种自主自适应温控空间相机及其实现方法

说明书

本发明公开了一种自主自适应温控空间相机及其实现方法，包括光学组件、热控组件、焦面组件、相机控制组件、电源与接口组件、相机支撑组件；其关键在于，对使用了CMOS成像传感器的空间相机，引入自主自适应温控技术，实现了空间相机的在深空遥感探测的高低温工作环境的适应性，同时具有低功耗、轻量化的优点，满足深空遥感探测对自主自适应温控空间相机的需求。

技术领域

本发明属于深空遥感探测光电探测技术领域，涉及一种自主自适应温控空间相机及其实现方法。

背景技术

随着深空探测技术的发展和深空探测任务需求，做作为深空探测必备的有效载荷(空间相机)的发展趋势为：随着技术不断进步，空间相机的性能越来越高，在深空探测中发挥的作用越来越重要，深空探测器所携带的空间相机也越来越多；空间相机所承担的科学目标从单一到多元化、从简单到复杂；深空探测空间相机趋向于集成化、小型化和多功能化，以减轻质量、降低成木、节省燃料、延长深空探测器寿命；空间相机所面临温度环境更加复杂(比如：工作需要面临+80℃的高温环境或-180℃的低温环境)。由此自主自适应高低温工作环境的空间相机研制技术是深空探测技术发展的关键技术之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种适用于深空遥感探测的自主自适应温控空间相机及其实现方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种适用于深空遥感探测的自主自适应温控空间相机，该空间相机包括光学组件、热控组件、焦面组件、相机控制组件、电源与接口组件和相机支撑组件；其中，

所述的光学组件，将深空待成像目标成像在CMOS图像传感器上；

所述的热控组件，根据相机的温度环境条件自主自适应温控保证相机的存储温度和工作温度；

所述的焦面组件，进行光电转换，将相机光学系统获取的目标光学图像转换为对应的电信号，从而得到数字图像；

所述的相机控制组件，其主要功能为：产生CMOS图像传感器偏置电压；产生CMOS图像传感器的驱动时序信号；通过SPI口与CMOS图像传感器通信，对其进行参数配置和读取；接收CMOS图像传感器输出的图像信号，解析出图像并缓存；根据图像进行自动曝光计算，控制曝光；进行自适应温控；对原始图像数据进行不压缩、压缩处理；按规定格式输出图像数据流和工程参数；通过RS422接口与载荷管理器通信，接收控制指令和参数，反馈工作状态；

所述的电源与接口组件，提供相机所需要的电源以及相机电子学对外接口；

所述的相机支撑组件，用于固定光学组件、热控组件、焦面组件、相机控制组件和电源与接口组件，保证相机的力学特性。

上述方案中，所述的空间相机，所述热控组件包含低温多层隔热组、自主存储温控组、自主自适应工作温控组；其中，

所述的低温多层隔热组，用于隔离相机与外界的热交换；

所述的自主存储温控组，用于自主低功耗轻量化保证相机的存储温度；

所述的自主自适应工作温控组，用于自主自适应低功耗轻量化保证相机的工作温度。

上述方案中，所述的空间相机，所述低温多层隔热组包覆了所述空间相机的光学组件露在相机支撑组件外面且除光学组件遮光罩的通光口外的所有外表面；所述低温多层隔热组为20层隔热材料，所述每一层隔热材料包6μm双面镀铝聚酯薄膜和20d涤纶网巾；所述低温多层隔热组件的最外层面膜为导电型聚酰亚胺镀铝二次表面镜；所述低温多层隔热组件的6μm双面镀铝聚酯薄膜和导电型聚酰亚胺镀铝二次表面镜的开孔率为0.6％；其中，

所述的6μm双面镀铝聚酯薄膜，用于将传递到6μm双面镀铝聚酯薄膜上的热原路反射；

所述的20d涤纶网巾，用于两层6μm双面镀铝聚酯薄膜之间的隔热；