[实用新型]一种星载集成化摆镜系统

说明书

本实用新型提供一种星载集成化摆镜系统，解决现有星载摆镜系统体积大、无法进行主动热控实施以及反射摆镜抖动造成图像模糊的问题。本实用新型系统包括箱体、轴系组件、负载V镜组件、电机热控壳和遮光罩，可用于可见及短波红外光谱仪，具备扩大成像可视范围和引入定标光路两个功能。该系统采用蜗轮蜗杆间接驱动，通过精密的轴系转动实现双光谱成像仪的摆扫及在轨定标，具备力学或者发射状态下负载可以锁止、成像图像不抖动等特点。箱体的作用在于通过轴系组件承载负载V镜组件以及遮光罩。轴系组件的作用在于驱动负载V镜组件摆动并保证其处于要求的指向。

技术领域

本实用新型属于星载光谱成像仪领域，具体涉及一种实现光谱成像仪扩大幅宽和星上定标功能的星载集成化摆镜系统。

背景技术

随着空间遥感技术的不断发展，对光谱成像仪的波段范围、幅宽要求越来越高，通常需要两台不同波段的载荷对同一地物目标进行探测。同时，载荷需具备星上定标功能，保证光谱数据的准确性。一般在每台光谱成像仪前置系统前增加一个摆镜往复摆动用于扩大幅宽或可视范围。

传统的星载摆镜一般只包括单块反射镜，根据精度要求不同由电机直接驱动或者齿轮间接驱动。直接驱动精度高，但随着负载重量的增加，电机的体积、功耗均有所增加，而且，为保证发射状态下反射摆镜的有效锁止，需要通过较大体积的电磁制动器进行锁定，使得系统的体积相应增大。间接驱动一般通过齿轮传动，由于齿轮间的空回在星载设备上不可避免，往往因为探测器制冷机或者卫星平台的微振动，导致反射摆镜存在一种小幅度的抖动，造成图像的模糊，给光谱数据复原带来困难。

此外，现有的星载摆镜一般只包含驱动部分、反射摆镜以及安装座几部分，不包含成像系统的遮光罩，遮光罩与摆镜独立安装在光谱成像仪载荷上，杂散光严重，且遮光罩通常为单节的碳纤维锥形筒，无法进行主动热控实施，外表面仅包裹聚酰亚胺多层进行被动温控。

中国专利CN106840402B提出了一种用于双光谱成像仪的摆扫及在轨定标组件，包含2个成V形反射摆镜和定标反射镜，通过摆动实现两个光谱成像仪同步摆扫和在轨定标功能，只有反射摆镜的布局及光学工作原理，无具体结构实施方式。中国专利CN108205184B提出了一种集成化摆镜装调方法，也无具体结构实施方式。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有星载摆镜系统体积较大、无法进行主动热控实施以及反射摆镜抖动造成图像模糊的问题，提供一种星载集成化摆镜系统，该系统将遮光罩、地物反射镜、定标反射镜、箱体集成在一体，通过精密的轴系转动实现双光谱成像仪的摆扫及在轨定标，具备力学或者发射状态下负载可以锁止、成像图像不抖动、杂散光低、便于温控实施的优势。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种星载集成化摆镜系统，包括箱体、负载V镜组件、轴系组件和遮光罩；所述箱体上设置有第一定标入光口、第二定标入光口、地物目标入光口、第一出光口和第二出光口；所述负载V镜组件包括V型座、左旋转轴、右旋转轴、挡光板、定标反射镜和两组地物反射镜；所述左旋转轴的左端通过轴承设置在箱体上，右端与V型座连接；所述右旋转轴的右端通过轴承设置在箱体上，左端与V型座连接，且与左旋转轴同轴；所述定标反射镜设置在V型座上，用于将第一定标入光口或第二定标入光口入射的光进行反射，且反射光分别从第一出光口或第二出光口出射；两组地物反射镜设置在V型座上，用于将进入地物目标入光口的光分别进行反射，且反射光分别从第一出光口、第二出光口出射；所述挡光板设置在V型座上，且位于两组地物反射镜之间，用于阻挡杂散光进入地物反射镜；所述轴系组件设置在箱体上，用于驱动负载V镜组件摆动，包括蜗轮、蜗杆、测角器、支撑板、霍尔器件和电磁制动器；所述蜗轮套装在右旋转轴上，且其端面设置有磁钢，所述蜗杆用于与外部驱动装置连接，输入动力；所述测角器设置在左旋转轴上，用于检测负载V镜组件的实时位置；所述电磁制动器通过支撑板设置在箱体外侧，用于锁定右旋转轴；所述支撑板上设置有多组霍尔器件，所述磁钢与霍尔器件形成多个霍尔开关，对负载V镜组件的极限运动位置进行限位；所述遮光罩设置箱体外侧，且位于地物目标入光口的光路上，用于降低杂散光。