非接触式空间光学遥感器反射镜面形控制系统技术方案

非接触式空间光学遥感器反射镜面形控制系统属于空间光学技术领域，包括辐射式加热与制冷单元置于反射镜背面的凹槽内，不与凹槽的底部和侧表面接触，通过热辐射方式控制反射镜温度；基板安装在反射镜的背面，固定和支撑辐射式加热与制冷单元；温度传感器安装在反射镜上，探测反射镜温度；多层隔热组件，安装在基板上，包覆辐射式加热与制冷单元、基板和温度传感器，降低辐射式加热与制冷单元与外部环境的热交换；控制电箱，安装在外部，测量温度传感器温度，通过辐射式加热与制冷单元实时控制反射镜温度，以完成反射镜面形控制与校正。本发明专利技术没有任何机械扰动，面形调节精度高，结构简单，成本低。系统规模容易扩展，能够适应各种反射镜的尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空间光学
，具体涉及一种非接触式空间光学遥感器反射镜面形控制系统。
技术介绍
随着天文望远镜口径越来越大，主动光学技术在大型天文望远镜中获得了越来越广的应用，在提高天文望远镜主镜面形精度、改善天文望远镜像质方面发挥着越来越重要的作用。主动光学(分为薄镜面和拼镜面两种主动光学技术)是在八十年代发展起来的，它改变了过去靠光学镜面本身的刚度来保持精度的传统，在薄型主镜后方设有上百个计算机控制的力促动器，沿反射镜轴向施加校正力，从而达到控制反射镜面形的目的，调整频率约0.01Hz～1Hz。力促动器是薄镜面主动光学技术中定位支撑机构，同时也是校正镜面面形的执行机构。在实际应用中，通常要用多个力促动器构成力促动器组，来实现反射镜的定位支撑和面形校正功能。目前主动光学技术均采用力促动器施加校正力，需要直接接触反射镜镜体，具有明显的缺点，如系统复杂、机械扰动大、重量高等。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本专利技术的目的在于提出一种无机械扰动的非接触式空间光学遥感器反射镜面形控制系统。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：非接触式空间光学遥感器反射镜面形控制系统，包括：辐射式加热与制冷单元1、基板2、温度传感器3、多层隔热组件4、控制电箱5辐射式加热与制冷单元1固定在基板2上，位于反射镜6后部轻量化结构中，外表面为高发射率表面，具有加热与制冷功能。温度传感器3粘贴在反射镜6镜体上。多层隔热组件4位于基板背部，包覆辐射式加热与制冷单元1、基板2和温度传感器3。控制电箱5与辐射式加热与制冷单元1和温度传感器3通过导线相连。本专利技术的工作过程：温度传感器3实时探测反射镜温度分布情况，控制电箱5根据内置的温度-面形控制程序，控制辐射式加热与制冷单元1加热或者制冷，通过辐射热传递的方式对反射镜各处温度进行调节，在各处不同温度作用下完成反射镜面形的控制与校正。本专利技术的优点：无任何运动部件，无机械扰动，调节精度高，结构简单，重量轻，成本低。系统规模容易扩展，能够适应各种反射镜的尺寸。附图说明图1是非接触式反射镜面形控制系统原理示意图。图2是辐射式加热与制冷单元表面状态图。图中：1、辐射式加热与制冷单元，2、基板，3、温度传感器，4、多层隔热组件，5、控制电箱和6、反射镜。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。图1、图2给出本专利技术的适用于空间光学遥感器的非接触式反射镜面形控制系统的一种具体实施方式。一种用于空间光学遥感器的非接触式反射镜面形控制系统，包括：至少1个辐射式加热与制冷单元1具有高发射率表面，置于反射镜6背面的凹槽内，不与凹槽的底部和侧表面解除，通过热辐射方式控制反射镜温度；基板2，安装在反射镜6的背面，与辐射式加热与制冷单元之间隔热安装，用于固定和支撑辐射式加热与制冷单元1；至少1个温度传感器3，安装在反射镜6上，探测反射镜6温度；至少1片多层隔热组件4，通过尼龙搭扣、胶粘或系绳的方式安装在基板2上，包覆辐射式加热与制冷单元1、基板2和温度传感器3，降低辐射式加热与制冷单元1与外部环境的热交换；控制电箱5，安装在外部，内置温度测量程序、加热与制冷控制程序、温度-面形控制程序，测量温度传感器温度，通过辐射式加热与制冷单元实时控制反射镜6温度，以完成反射镜6面形控制与校正。在本专利技术的一个实施例中，反射镜6背部轻量化结构为蜂窝式结构，辐射式加热与制冷单元1为圆柱形结构，表面喷涂高发射率涂层，发射率不低于0.9。辐射式加热与制冷单元1的辐射端插入到反射镜6蜂窝式轻量化孔中，与反射镜6镜体之间的间距为5mm～10mm，其安装端通过隔热垫安装在基板2上。基板2为铝合金平板，材料牌号为7A09，厚度为5mm。温度传感器3采用热敏电阻，型号为MF501，通过室温硫化硅橡胶GD414粘贴在反射镜镜体上。多层隔热组件4的每个单元的组成方式为1膜1网，共15个单元。多层隔热组件4通过尼龙搭扣固定在基板2上。控制电箱通过导线与辐射式加热与制冷单元1和温度传感器3组成闭环控制回路。控制电箱5内置温度-面形控制程序，根据温度传感器3反馈的反射镜温度，通过辐射式加热与制冷单元1来控制反射镜各处的温度，完成反射镜面形控制和校正。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“固定”、“粘贴”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接、胶粘连接、电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本专利技术的原理和宗旨的情况下在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
非接触式空间光学遥感器反射镜面形控制系统，其特征在于，包括：至少1个辐射式加热与制冷单元，置于反射镜背面的凹槽内，不与凹槽的底部和侧表面接触，通过热辐射方式控制反射镜温度；基板，安装在反射镜的背面，用于固定和支撑辐射式加热与制冷单元；至少1个温度传感器，安装在反射镜上，探测反射镜温度；至少1片多层隔热组件，安装在基板上，包覆辐射式加热与制冷单元、基板和温度传感器，降低辐射式加热与制冷单元与外部环境的热交换；控制电箱，安装在外部，测量温度传感器温度，通过辐射式加热与制冷单元实时控制反射镜温度，以完成反射镜面形控制与校正。

【技术特征摘要】
1.非接触式空间光学遥感器反射镜面形控制系统，其特征在于，包括：至少1个辐射式加热与制冷单元，置于反射镜背面的凹槽内，不与凹槽的底部和侧表面接触，通过热辐射方式控制反射镜温度；基板，安装在反射镜的背面，用于固定和支撑辐射式加热与制冷单元；至少1个温度传感器，安装在反射镜上，探测反射镜温度；至少1片多层隔热组件，安装在基板上，包覆辐射式加热与制冷单元、基板和温度传感器，降低辐射式加热与制冷单元与外部环境的热交换；控制电箱，安装在外部，测量温度传感器温度，通过辐射式加热与制冷单元实时控制反射镜温度，以完成反射镜面形控制与校正...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亮，黄勇，张旭升，刘春龙，胡日查，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22