本发明专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机包括集成自动对焦光学成像系统、数据处理单元、电源模块、特型印制电路板和外壳；特型印制电路板设有第一窗口，在第一窗口的一侧设有第一连接器，集成自动对焦光学成像系统置于第一窗口位置，并连接第一连接器；数据处理单元和电源模块均设置在特型印制电路板上，数据处理单元和电源模块通过第一连接器与集成自动对焦光学成像系统连接，特型印制电路板上还设有第二连接器；集成自动对焦光学成像系统、数据处理单元、电源模块和特型印制电路板置于外壳内，外壳内部设测温电路、外表面粘贴加热片、加热片外包覆热控多层。本自动对焦监视相机体积小、质量轻、功耗低，满足微纳卫星使用要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微纳卫星用监视相机，具体涉及一种空间用高可靠微型自动对焦监视相机。
技术介绍
随着军、民及科研领域对低成本微纳卫星的需求日益加剧，微纳卫星空间任务数量成倍增加，为了直观获取微纳卫星周围环境图像和卫星平台动作的细节图像，必须采用能够取得高清图像的微型监视相机。监视相机是目前空间应用中最常使用的对自身和环境成像的设备，但大型卫星平台使用的监视相机质量大、功耗大、成本高，不适用于微纳卫星平台。现有技术中，微纳卫星平台的监视相机多采用定焦相机或变焦相机，定焦相机成像质量差，而变焦相机需要设计复杂光学系统，无法满足微纳卫星平台研制周期短的要求，同时复杂的光路和处理电路也无法保证质量、功耗和体积上的严格要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空间用高可靠微型自动对焦监视相机，结构简单、体积小，成像质量高。
为了达到上述的目的，本专利技术提供一种空间用高可靠微型自动对焦监视相机，包括集成自动对焦光学成像系统、数据处理单元、电源模块、特型印制电路板和外壳；所述特型印制电路板设有第一窗口，在所述第一窗口的一侧设有第一连接器，所述集成自动对焦光学成像系统置于该第一窗口位置，并连接所述第一连接器；所述数据处理单元和电源模块均设置在所述特型印制电路板上，所述数据处理单元和电源模块均通过所述第一连接器与所述集成自动对焦光学成像系统连接，所述特型印制电路板上还设有第二连接器，所述数据处理单元通过该第二连接器与外部设备连接，所述电源模块通过该第二连接器与外部电源连接；所述电源模块为所述数据处理单元供电；所述集成自动对焦光学成像系统、载有数据处理单元和电源模块的特型印制电路板置于所述外壳内。
上述空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其中，所述数据处理单元包括ARM芯片、存储器SRAM、通信芯片和双向电平转换芯片Trans；所述存储器SRAM和通信芯片分别与所述ARM芯片连接；所述通信芯片与所述第二连接器相连；所述双向电平转换芯片Trans分别连接所述第一连接器和ARM芯片，用于匹配所述ARM芯片与所述集成自动对焦光学成像系统之间的电平。
上述空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其中，所述电源模块包括三片开关稳压芯片DCDC_A、DCDC_B、DCDC_C，所述三片开关稳压芯片采用二级级联方式连接，开关稳压芯片DCDC_A为第一级，开关稳压芯片DCDC_B和开关稳压芯片DCDC_C为第二级；开关稳压芯片DCDC_A通过所述第二连接器与外部电源连接，用于降低外部电压；开关稳压芯片DCDC_B和开关稳压芯片DCDC_C分别将开关稳压芯片DCDC_A输出电压转换成比开关稳压芯片DCDC_A输出电压低的电压。
上述空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其中，所述外壳包括承载框架和端盖，所述端盖与所述承载框架连接形成一个容纳腔，所述集成自动对焦光学成像系统、载有数据处理单元和电源模块的特型印制电路板置于该容纳腔内；所述端盖上设有第二窗口，所述第二窗口的尺寸与所述集成自动对焦光学成像系统的镜头的尺寸相匹配；所述承载框架的内壁上设有凸台，用于固定所述集成自动对焦光学成像系统；所述承载框架还设有第三窗口，该第三窗口的尺寸与所述第二连接器的尺寸相匹配。
上述空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其中，所述外壳内部设置测温电路、在外壳外表面粘贴加热片、并于加热片外包覆热控多层，所述测温电路将温度信息发送给外部热控系统，外部热控系统通过控制加热片对所述监视相机加热。
上述空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其中，所述特型印制电路板采用多层印制板设计，将所有元器件紧密地布局在顶层和底层，中间层则用于进行元器件之间的数据走线、供电走线、接地走线的物理连接；所述特型印制电路板上各元器件采用BGA封装；所述元器件包括ARM芯片、存储器SRAM、通信芯片、双向电平转换芯片和电源模块。
本专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机，创新采用集成自动对焦光学成像系统对空间任务进行大范围全过程高清晰度监视，满足微纳卫星对体积和图像质量的要求；使用开窗方式设计特型印制电路板，能够保证整机体积不因为“集成自动对焦光学成像系统”而扩大，同时也可减轻产品重量；
本专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机，特型印制电路板采用多层印制板设计，将所有元器件紧密地布局在顶层和底层，中间层则用于进行元器件之间的数据走线、供电走线、接地走线等密集的物理连接，最大程度缩小产品尺寸；特型印制电路板上各元器件采用BGA封装，与引脚封装相比，BGA封装尺寸缩小约20%，同时也节省出元器件周围的空间，能极大地提高元器件在印制板上的布局密度，从而保证整机尺寸减小；
本专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机，在外壳设置凸台，将集成自动对焦光学成像系统固定在凸台上，可以应对微纳卫星发射过程中的高强度震动；在外壳内部设置测温电路、在外壳外表面粘贴加热片、并于加热片外包覆热控多层，使得相机能够耐受空间环境的温度范围和温度变化。
本专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机，数据处理单元采用ARM芯片，电源模块采用开关稳压电源，极大地降低了功耗；
本专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机，电源模块采用二级压降的方式进行稳压，大大节省了体积。
附图说明
本专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机由以下的实施例及附图给出。
图1是本专利技术较佳实施例中特型印制电路板的示意图。
图2是本专利技术较佳实施例中外壳的示意图。
图3是本专利技术较佳实施例中承载框架的示意图。
图4是本专利技术较佳实施例中数据处理单元的示意图。
图5是本专利技术较佳实施例中电源模块的示意图。
图6是本专利技术较佳实施例中集成自动对焦光学成像系统的示意图。
具体实施方式
以下将结合图1～图6对本专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机作进一步的详细描述。
用于微纳卫星的监视相机除了应当具备对细节高清成像的功能外，还需满足微纳卫星对有效载荷轻小型、低功耗的要求。
本专利技术的空间用高可靠微型自动对焦监视相机包括集成自动对焦光学成像系统、数据处理单元、电源模块、特型印制电路板和外壳。
图1所示为本专利技术较佳实施例中特型印制电路板的示意图。如图1，所述特型印制电路板设有第一窗口11，该第一窗口11的尺寸与所述集成自动对焦光学成像系统的尺寸相匹配，在所述第一窗口11的一侧设有第一连接器12，该第一通用连接器12用于连接所述集成自动对焦光学成像系统。
连接所述集成自动对焦光学成像系统与所述特型印制电路板时，所述集成自动对焦光学成像系统置于所述特型印制电路板的第一窗口11位置，所述集成自动对焦光学成像系统的输出连接件与所述第一连接器12连接。使用开窗方式设计特型印制电路板，能够保证整机体积不因为“集成自动对焦光学成像系统”而扩大，同时也可减轻产品重量。
与传统卫星不同，微纳卫星任务繁多、功能复杂，传统空间用的定焦监视相机不能对“由远及近”的动作过程进行全程高清成像，传统空间用变焦相机的体积结构又过于庞大，不适用于微纳卫星。因此，为了对空间任务进行高清晰度成像，本专利技术创新采用集成自动对焦光学成像系统对空间任务进行大范围全过程高清晰度监视。
所述数据处理单元和电源模块均设置在所述特型印制电路板上（图1中未示），所述电源模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其特征在于，包括集成自动对焦光学成像系统、数据处理单元、电源模块、特型印制电路板和外壳；所述特型印制电路板设有第一窗口，在所述第一窗口的一侧设有第一连接器，所述集成自动对焦光学成像系统置于该第一窗口位置，并连接所述第一连接器；所述数据处理单元和电源模块均设置在所述特型印制电路板上，所述数据处理单元和电源模块均通过所述第一连接器与所述集成自动对焦光学成像系统连接，所述特型印制电路板上还设有第二连接器，所述数据处理单元通过该第二连接器与外部设备连接，所述电源模块通过该第二连接器与外部电源连接；所述电源模块为所述数据处理单元供电；所述集成自动对焦光学成像系统、载有数据处理单元和电源模块的特型印制电路板置于所述外壳内。
【技术特征摘要】
1.空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其特征在于，包括集成自动对焦光学成像系统、数据处理单元、电源模块、特型印制电路板和外壳；
所述特型印制电路板设有第一窗口，在所述第一窗口的一侧设有第一连接器，所述集成自动对焦光学成像系统置于该第一窗口位置，并连接所述第一连接器；所述数据处理单元和电源模块均设置在所述特型印制电路板上，所述数据处理单元和电源模块均通过所述第一连接器与所述集成自动对焦光学成像系统连接，所述特型印制电路板上还设有第二连接器，所述数据处理单元通过该第二连接器与外部设备连接，所述电源模块通过该第二连接器与外部电源连接；所述电源模块为所述数据处理单元供电；
所述集成自动对焦光学成像系统、载有数据处理单元和电源模块的特型印制电路板置于所述外壳内。
2.如权利要求1所述的空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其特征在于，所述数据处理单元包括ARM芯片、存储器SRAM、通信芯片和双向电平转换芯片Trans；所述存储器SRAM和通信芯片分别与所述ARM芯片连接；所述通信芯片与所述第二连接器相连；所述双向电平转换芯片Trans分别连接所述第一连接器和ARM芯片，用于匹配所述ARM芯片与所述集成自动对焦光学成像系统之间的电平。
3.如权利要求1所述的空间用高可靠微型自动对焦监视相机，其特征在于，所述电源模块包括三片开关稳压芯片DCDC_A、DCDC_B、DCDC_C，所述三片开关稳压芯片采用二级级联方式连接，开关稳压芯片DCDC_A为第一级，开关稳压芯片DCDC_B和开关...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兆龙，侯建文，孙俊，韩飞，刘宗明，张宇，彭杨，樊炜，周英庆，
申请(专利权)人：上海新跃仪表厂，
类型：发明
国别省市：上海;31
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