[发明专利]一种太阳光汇聚及光路控制系统

说明书

本发明提供了一种太阳光汇聚及光路控制系统，包括：飞行器；指向臂，所述指向臂包括指向臂的第一端和指向臂的第二端，所述指向臂具有多自由度；控制机构，所述控制机构包括反射镜组件、次镜组件及摆镜组件，所述次镜组件包括n根支撑杆，n为≥1的自然数；所述反射镜组件包括若干对反射镜子镜对，所述反射镜子镜对的数量＞n；所述飞行器与所述控制机构通过所述指向臂连接，所述飞行器与所述指向臂的第一端连接，所述控制机构与所述指向臂的第二端连接。

技术领域

本发明属于用于一种超大型展开式太阳光汇聚及光路控制系统技术领域，具体涉及一种太阳光汇聚及光路控制系统。

背景技术

传统空间攻防技术致力于对空间载荷表面杀伤以及通讯功能干扰研究，空间激光武器技术受到激光器功率以及作用距离的限制，无法对空间载荷核心元器件造成破坏。此外，随着空间技术的发展，空间载荷控制系统及通信系统的抗干扰能力增强，降低通信干扰技术的可靠性。由于太空中不受大气环境的影响，太阳光平均能量可达到1367W/m²。利用超大口径聚光结构汇聚太阳光并控制光束，将高能量光束照射至空间载荷，可以使空间载荷表面温度上升及探测器过热，达到对空间载荷热干扰及热摧毁。

空间超大口径聚光及光路控制技术具有功耗低、作用距离远及可靠性高的优点，但目前运载发射条件下，超大口径聚光结构的尺寸包络增加了发射成本及发射难度，降低了发射的可靠性，此外，传统的光学系统对光路控制切换仅限于摆镜镜面二维转动，无法将光束实时照射空间任意目标，达到灵活控制光路目的。因此，目前的运载发射条件以及光路控制技术限制了基于汇聚太阳光的空间攻防技术的发展。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术中的缺陷，提出了一种太阳光汇聚及光路控制系统，包括：飞行器；指向臂，所述指向臂包括指向臂的第一端和指向臂的第二端，所述指向臂具有多自由度；控制机构，所述控制机构包括反射镜组件、次镜组件及摆镜组件，所述摆镜组件、反射镜组件和所述次镜组件由下而上依次设置，所述摆镜组件与所述反射镜组件连接，所述次镜组件包括n根支撑杆，n为≥1的自然数，所述次镜组件并通过所述支撑杆与所述反射镜组件连接；所述反射镜组件包括若干对反射镜子镜对，所述反射镜子镜对的数量＞n；所述飞行器与所述控制机构通过所述指向臂连接，所述飞行器与所述指向臂的第一端连接，所述控制机构与所述指向臂的第二端连接。所述控制机构可在所述飞行器呈任意姿态时均实现实时对准太阳。发射状态下，反射镜呈收拢构型满足运载尺寸包络要求，入轨之后，反射镜组件通过两级展开机构将一级子镜和二级子镜展开，形成大尺度对日反射镜。摆镜组件通过多自由度机械臂与光路控制系统基座连接，能够将平行光束传至空间任一指定位置。

优选地，本发明所公开的太阳光汇聚及光路控制系统还包括适配器，所述飞行器通过适配器与所述指向臂的第一端连接。

优选地，所述控制机构包括反射镜组件、次镜组件及摆镜组件，所述摆镜组件、反射镜组件和所述次镜组件由下而上依次设置，所述摆镜组件与所述反射镜组件固定连接，所述次镜组件包括n根次镜支撑杆，n为≥1的自然数，且所述次镜组件并通过所述次镜支撑杆与所述反射镜组件连接。优选地，所述n为≥3的自然数；优选地，所述n为3。所述次镜组件还包括次镜，所述次镜可以为多边形或圆形或其他形状。所述每根次镜支撑杆的一端连接所述次镜，另一端连接所述反射镜组件。且所述次镜支撑杆间隔连接所述次镜，优选地，所述n跟次镜支撑杆为均匀间隔分布连接所述次镜。优选地，最短的一根次镜支撑杆的长度为最长的一根次镜支撑杆的长度的80％～100％，优选地，每根次镜支撑杆的长度相等。