一种热真空环境自适应动态星模拟器制造技术

一种热真空环境自适应动态星模拟器，包括光学准直镜头组件、成像模块组件、驱动电路组件和温度控制组件；温度控制组件包括辅热机构、温度传感器和控制器，控制器分别和辅热机构和温度传感器连接，成像模块组件和驱动电路组件中的至少一个设有辅热机构，温度传感器用于检测环境温度，控制器用于控制辅热机构进行加热或停止加热。上述动态星模拟器，通过温度传感器检测环境温度，在环境温度较低时，控制器可以控制辅热机构对成像模块组件和驱动电路组件中的至少一个进行加热或停止加热，使动态星模拟器能够在全封闭真空冷热交变环境下独立实现温度的主动补偿，克服动态星模拟器自身环境耐受性差的缺点，从而达到在热真空环境工况下保持稳定温度正常工作的目的。

An Adaptive Dynamic Star Simulator for Thermal Vacuum Environment

An adaptive dynamic star simulator for thermal vacuum environment includes an optical collimating lens module, an imaging module module module, a driving circuit module and a temperature control module. The temperature control module includes an auxiliary heat mechanism, a temperature sensor and a controller, which are connected with the auxiliary heat mechanism and a temperature sensor respectively. At least one of the imaging module module components and a driving circuit module is provided with an auxiliary heat mechanism. The temperature sensor is used to detect the ambient temperature, and the controller is used to control the auxiliary heating mechanism for heating or stopping heating. The above-mentioned dynamic star simulator detects the ambient temperature by temperature sensor. When the ambient temperature is low, the controller can control the auxiliary heating mechanism to heat or stop heating at least one of the imaging module components and driving circuit components, so that the dynamic star simulator can independently realize the active temperature compensation under the completely closed vacuum alternating cold and hot environment, and overcome the self-compensation of the dynamic star simulator. The shortcomings of poor environmental tolerance make it possible to maintain a stable temperature under thermal and vacuum conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种热真空环境自适应动态星模拟器
本技术涉及航天地面光学设备测试设备
，尤其涉及一种热真空环境自适应动态星模拟器。
技术介绍
随着航空航天用星敏感器对当下地面测试设备的安全性、健全性及环境适应性的需求逐渐提高，作为星敏感器众多地面测试中尤为重要的星模拟器，已经不能满足单一常温实验室环境下的使用。因此，提高星模拟器的环境适应性成为现今需要着重发展的目标方向。星模拟器是一种标定、检测、试验星敏感器可靠性、识别判读能力、安全性及稳定性的关键地面测试设备。其种类主要分为两种：静态星模拟器与动态星模拟器。其中，静态星模拟器结构简单，光学组件及内部电子元器件均可满足真空环境下高低温的使用需求，已成为成熟技术，现在已经可以工作在真空环境下，可与星敏感器处于同一环境条件下进行完全闭环试验。但是，静态星模拟器同样具有其技术制约，星点仿真依靠内部刻蚀的星点板作为目标源，不能实时、同步、快速的改变星点位置、角度及速度。因此，就需要动态星模拟器填补这一技术空白。动态星模拟器主要由光学系统，内部动态成像模块，驱动电路等组成。其中，内部动态成像模块和驱动电路在现有技术条件下，很难或不能适应真空环境下的低温工况。
技术实现思路
鉴于此，有必要提供一种能够正常工作于热真空环境中的动态星模拟器。一种热真空环境自适应动态星模拟器，包括光学准直镜头组件、成像模块组件、驱动电路组件和温度控制组件，所述驱动电路组件用于将星图信息传递到成像模块组件，所述成像模块组件用于显示所述星图信息，所述光学准直镜头组件用于将所述星图信息投射到无穷远处来模拟真实星空的恒星点分布情况；所述温度控制组件包括辅热机构、温度传感器和控制器，所述控制器分别和所述辅热机构和所述温度传感器连接，所述成像模块组件和所述驱动电路组件中的至少一个设有所述辅热机构，所述温度传感器用于检测环境温度，所述控制器用于控制所述辅热机构进行加热或停止加热。在一个实施例中，所述辅热机构包括第一辅热单元，所述第一辅热单元包括第一PI加热膜、第二PI加热膜和第三PI加热膜；所述驱动电路组件包括壳体、驱动电路板和转接电路板，所述驱动电路板和所述转接电路板设于所述壳体内，所述第一PI加热膜贴敷于所述壳体的内壁，所述第二PI加热膜贴敷于所述驱动电路板表面，所述第三PI加热膜贴敷于所述转接电路板表面。在一个实施例中，所述第一辅热单元还包括第一开关，所述第一PI加热膜、所述第二PI加热膜和所述第三PI加热膜分别和所述第一开关连接，所述第一开关和所述控制器连接。在一个实施例中，所述第一PI加热膜、所述第二PI加热膜和所述第三PI加热膜的功率分别为3.5W、7W和7W。在一个实施例中，所述辅热机构包括第二辅热单元，所述第二辅热单元包括第一PTC发热片、第二PTC发热片、第四PI加热膜和第五PI加热膜；所述成像模块组件包括圆柱形壳体、成像模块和内部转接板，所述成像模块和内部转接板均设于所述圆柱形壳体内；所述第一PTC发热片和所述第二PTC发热片分别贴敷于所述成像模块的对侧面，所述第四PI加热膜贴敷于所述圆柱形壳体的内壁，所述第五PI加热膜贴敷于所述内部转接板的上表面。在一个实施例中，所述第二辅热单元还包括第二开关，所述第一PTC发热片、所述第二PTC发热片、所述第四PI加热膜、所述第五PI加热膜分别和所述第二开关连接，所述第二开关和所述控制器连接。在一个实施例中，所述第一PTC发热片和所述第二PTC发热片的工作电压均为24V，所述第四PI加热膜、所述第五PI加热膜的功率分别为15W和3.5W。在一个实施例中，所述光学准直镜头组件包括沿光轴依次设置的光学准直镜头、调焦环以及防尘垫，所述防尘垫嵌于所述调焦环内部。在一个实施例中，所述成像模块组件包括散热系统，所述散热系统用于散发热量。在一个实施例中，所述驱动电路组件包括指示控制模块，所述指示控制模块用于实时显示辅热机构的工作状态。上述动态星模拟器包括温度控制组件，通过温度传感器检测环境温度，在环境温度较低时，控制器可以控制辅热机构对成像模块组件和驱动电路组件中的至少一个进行加热或停止加热，使动态星模拟器能够在全封闭真空冷热交变环境下独立实现温度的主动补偿，克服动态星模拟器自身环境耐受性差的缺点，从而达到在热真空环境工况下保持稳定温度正常工作的目的。附图说明图1为一实施方式的动态星模拟器的外部结构示意图；图2为图1所示的动态星模拟器的局部剖面示意图；图3为一实施方式的辅热机构的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供一实施方式的能够正常工作于热真空环境中的自适应动态星模拟器，可广泛应用于与星敏感器联合进行热真空试验的场景。请参阅图1和图2，一实施方式的热真空环境自适应动态星模拟器，包括光学准直镜头组件100、成像模块组件101、驱动电路组件102和温度控制组件，驱动电路组件102用于将星图信息传递到成像模块组件101，成像模块组件101用于显示星图信息，光学准直镜头组件100用于将星图信息投射到无穷远处来模拟真实星空的恒星点分布情况。请同时参考图3，温度控制组件包括辅热机构、温度传感器(图未示)和控制器(图未示)，控制器分别和辅热机构和温度传感器连接，成像模块组件101和驱动电路组件102中的至少一个设有辅热机构，温度传感器用于检测环境温度，控制器用于控制辅热机构进行加热或停止加热。上述动态星模拟器包括温度控制组件，通过温度传感器检测环境温度，在环境温度较低时，控制器可以控制辅热机构对成像模块组件101和驱动电路组件102中的至少一个进行加热或停止加热，使动态星模拟器能够在全封闭真空冷热交变环境下独立实现温度的主动补偿，克服动态星模拟器自身环境耐受性差的缺点，从而达到在热真空环境工况下保持稳定温度正常工作的目的。在一个实施例中，光学准直镜头组件100位于成像模块组件101的前部，驱动电路组件102位于成像模块组件101的后部。成像模块组件101能够将输入视频信号以微型显示器的形式显示出动态图像。光学准直镜头组件100能够将成像模块显示的星图图像投射到无穷远处。在一个实施例中，辅热机构包括第一辅热单元201，第一辅热单元包括第一PI加热膜16、第二PI加热膜18和第三PI加热膜19。驱动电路组件102包括壳体、驱动电路板和转接电路板，驱动电路板和转接电路板设于壳体内。考虑到驱动电路组件102背部表面与环境接触面积大，为主要热交换面，故在此处设置第一PI加热膜16以抑制低温环境中设备内部热量的流失。具体地，第一PI加热膜16贴敷于壳体的内壁，第二PI加热膜18贴敷于驱动电路板表面，第三PI加热膜19贴敷于转接电路板表面。驱动电路板能够将输入的常规视频信号驱动为成像模块组件101能够显示的图像信息。第二PI加热膜18可以对驱动电路板进行进一步保护。在一个实施例中，第一辅热单元201还包括第一开关17，第一PI加热膜16、第二PI加热膜18和第三PI加热膜19分别和第一开关17连接，第一开关17和控制器连接。第一PI加热膜16、第二PI加热膜18和第三PI加热膜19通过第一开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热真空环境自适应动态星模拟器，其特征在于，包括光学准直镜头组件、成像模块组件、驱动电路组件和温度控制组件，所述驱动电路组件用于将星图信息传递到成像模块组件，所述成像模块组件用于显示所述星图信息，所述光学准直镜头组件用于将所述星图信息投射到无穷远处来模拟真实星空的恒星点分布情况；所述温度控制组件包括辅热机构、温度传感器和控制器，所述控制器分别和所述辅热机构和所述温度传感器连接，所述成像模块组件和所述驱动电路组件中的至少一个设有所述辅热机构，所述温度传感器用于检测环境温度，所述控制器用于控制所述辅热机构进行加热或停止加热。

【技术特征摘要】
1.一种热真空环境自适应动态星模拟器，其特征在于，包括光学准直镜头组件、成像模块组件、驱动电路组件和温度控制组件，所述驱动电路组件用于将星图信息传递到成像模块组件，所述成像模块组件用于显示所述星图信息，所述光学准直镜头组件用于将所述星图信息投射到无穷远处来模拟真实星空的恒星点分布情况；所述温度控制组件包括辅热机构、温度传感器和控制器，所述控制器分别和所述辅热机构和所述温度传感器连接，所述成像模块组件和所述驱动电路组件中的至少一个设有所述辅热机构，所述温度传感器用于检测环境温度，所述控制器用于控制所述辅热机构进行加热或停止加热。2.如权利要求1所述的动态星模拟器，其特征在于，所述辅热机构包括第一辅热单元，所述第一辅热单元包括第一PI加热膜、第二PI加热膜和第三PI加热膜；所述驱动电路组件包括壳体、驱动电路板和转接电路板，所述驱动电路板和所述转接电路板设于所述壳体内，所述第一PI加热膜贴敷于所述壳体的内壁，所述第二PI加热膜贴敷于所述驱动电路板表面，所述第三PI加热膜贴敷于所述转接电路板表面。3.如权利要求2所述的动态星模拟器，其特征在于，所述第一辅热单元还包括第一开关，所述第一PI加热膜、所述第二PI加热膜和所述第三PI加热膜分别和所述第一开关连接，所述第一开关和所述控制器连接。4.如权利要求2所述的动态星模拟器，其特征在于，所述第一PI加热膜、所述第二PI加热膜和所述第三PI加热膜的功率分别为3.5W、7W...

【专利技术属性】
技术研发人员：王啸腾，曾豪，王海波，王华，
申请(专利权)人：西安中科微星光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61