为模拟航天探测器等产品的在轨工况，本发明专利技术提出一种应用于航天暗室环境的二维搭载平台，其可以满足暗示内部对杂散光屏蔽的要求，同时可对搭载于其上的测试产品进行二维远程调节。本案所设计的二维搭载平台可应用于暗室环境，包括搭载平台、台体旋转单元、台体直线单元、辅助支撑、杂散光屏蔽系统及测控系统等。本发明专利技术能对暗室内的探测器等产品进行在轨环境模拟，提供二维高精度姿态调节，不会破坏暗室内部的光学环境，解决了类似物理实验中电动设备杂散光屏蔽的难题，提高地面模拟航天实验的可靠性，降低探测器等的研制风险。降低探测器等的研制风险。降低探测器等的研制风险。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于暗室环境的二维搭载平台
[0001]本专利技术涉及光学工程
，具体涉及一种应用于暗室环境的二维搭载平台。
技术介绍
[0002]航天探测器及敏感器的地面标定或地面试验是在模拟太空环境中的暗室内完成的，暗室的作用在于创建和在轨工况高度相似的模拟环境，剔除转台、工装和实验室背景对探测器的影响，降低探测器的研制风险。暗室内所有构件均应进行严格的杂散光抑制，通常用吸光材料制作的遮光罩是杂散光抑制的最有效手段。
[0003]开展新型探测器及敏感器的设计和相关技术的研究工作有利于促进测量控制领域的发展。探测器及星敏感器的杂散光分析在国内的研究起步较晚，特别是可模拟太空环境的地面暗室及暗室中构件的杂散光抑制具有重要的研究意义，对空间测量控制领域的发展具有积极的推动作用。通常来讲，遮光罩的利用是杂散光消除的主要方法。
[0004]但现有的二维搭载平台在杂散光抑制和探测器姿态的控制精度上表现的较差，经常在实验过程中对探测器的标定产生不利影响。因此，亟需提供一种能够在完成探测器二维高精度姿态调整的同时，不会破坏暗室内部的光学环境的二维搭载平台。
技术实现思路
[0005]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供的应用于暗室环境的二维搭载平台，该平台能够在完成探测器二维高精度姿态调整的同时，主要采用遮光罩进行杂散光屏蔽，且不会破坏暗室内部的光学环境。
[0006]本专利技术的具体技术解决方案如下：
[0007]该应用于暗室环境的二维搭载平台包括:
[0008]用于承载探测器的探测器平台，所述探测器平台设置于消光平台上；所述探测器平台与消光平台之间设置有用于带动探测器平台相对于消光平台旋转的台体旋转单元，以及用于带动探测器平台相对于消光平台直线运动的台体直线单元；所述探测器平台、消光平台、台体旋转单元以及台体直线单元之间的裸露处均设置有用于防止光线外漏的遮光板。
[0009]进一步地，所述台体旋转单元包括平移底板，设置在平移底板上的圆弧导轨，以及用于驱动探测器平台沿圆弧导轨运动的驱动装置；所述驱动装置包括电机和转台，电机与转台通过蜗轮蜗杆连接；转台中心位置处设置有与探测器平台固定连接的旋转轴，旋转轴的中心与圆弧导轨所在圆的圆心重合，探测器平台以所述圆心为中心沿圆弧导轨旋转。
[0010]进一步地，所述圆弧导轨由至少两段圆弧拼接形成；所述平移底板上设置有用于对各段圆弧位置进行微调的调节装置；所述调节装置包括与平移底板固定连接的调节块，调节块上设置有用于连接调节螺栓的螺纹孔。
[0011]进一步地，所述平移底板上设置有两级限位装置，分别为第一级的光电限位装置及第二级的机械限位装置；所述光电限位装置是在探测器平台最大位移量的90％～95％处
设置的光电限位开关，光电限位开关固定设置在平移底板上；当探测器平台旋转至光电限位开关处时触发，进而关停电机；所述机械限位装置是固定设置在圆弧导轨两端处的平移底板上的限位块，所述机械限位装置是在探测器平台最大位移量的100％～105％处设置的限位块；当第一级光电限位装置失效时，探测器平台旋转至限位块位置处时被限位块阻挡，无法继续运动；所述圆弧导轨两端均设置有配合机械限位装置的余度段圆弧导轨，余度段圆弧导轨的弧长对应的圆心角为5
°
～10
°
，具体是指余度段两端与圆心连线形成的圆心角夹角为5
°
～10
°
。
[0012]进一步地，所述台体直线单元包括包括设置在消光平台上的驱动装置和至少一个直线导轨；所述驱动装置与平移底板连接，驱动平移底板沿直线导轨做直线运动。
[0013]进一步地，所述直线导轨为两个，两个直线导轨平行且均布在驱动装置两侧；所述驱动装置包括驱动电机，与驱动电机输出轴连接的滚珠丝杠，滚珠丝杠上设置有与平移底板固定连接的平移块；驱动电机启动后，电机输出轴带动滚珠丝杠旋转，平移块在滚珠丝杠的作用下沿滚珠丝杠做直线运动，由于平移块与平移底板固定连接，进而带动平移底板做直线运动。
[0014]进一步地，所述直线导轨上设置有两级限位装置，分别为第一级的光电限位装置及第二级的机械限位装置；所述光电限位装置是在探测器平台最大位移量的80％～90％处设置的光电限位开关，光电限位开关固定设置在消光平台上；当探测器平台平移至光电限位开关处时触发，进而关停驱动电机；所述机械限位装置是设置在直线导轨两端处的消光平台上的限位块，所述机械限位装置是在探测器平台最大位移量的95％～100％处设置的限位块；当第一级光电限位装置失效时，探测器平台旋转至限位块位置处时被限位块阻挡，无法继续运动。
[0015]进一步地，所述消光平台上设置有用于限制各类连接走向的拖链和接线盒，拖链位于驱动电机的连接线处，驱动电机的连接线经拖链束缚后与接线盒连接；台体旋转单元的电机连接线经平移底板的走线孔进入拖链，经拖链束缚后与接线盒连接；所述接线盒与外部控制系统连接。
[0016]进一步地，所述消光平台底部支撑装置包括支撑架，高度调节单元以及减振器；所述减振器设置在支撑架与消光平台之间；调节单元设置在支撑架与地面之间用于对消光平台进行调平。
[0017]本专利技术的优点在于：
[0018]1、本专利技术公开了一种应用于暗室环境的二维搭载平台，整个设备外表面无露白，进行了严格的杂散光抑制处理，介绍了所有构件的杂散光抑制措施。本专利技术满足某航天探测器的地面标定消光暗室的使用要求；同时可对搭载于其上的探测器进行二维远程精密调节，可靠性好。
[0019]2、本专利技术严格按照产品三性设计的原则进行设计
[0020]a)维修性整个系统设计采用标准化、模块化设计的指导思想，尽量采用标准元件，方便系统后期的使用和维护。
[0021]b)可靠性系统结构设计方面，运动部件采用了现成产品模组，结构简单，功能完备，运行稳定可靠。控制系统方面采用冗余量设计，如电机选型方面额定负载转矩为系统所需负载转矩的三倍，驱动器选型方面，驱动器输出驱动电流最高可达电机额定电流的两倍。
[0022]c)安全性系统运动包括旋转及平移二维运动，均为电动控制实现，为了防止系统飞车或其他不可预料的问题，系统所有运动均设有机械限位及电限位两重保护，同时驱动器具有限流保护，防止结构与其他外物碰撞堵转等情况。电控系统设计有过载保护、漏电保护，转台台体有效接地，可有效防止意外触电等。
[0023]3、本专利技术提供了有效的杂散光屏蔽措施
[0024]a)所有外露外购件均进行了杂散光抑制处理，包括标准件、外购件、加工件及电控元器件，主要用到的技术手段为标准件黑化处理、导轨等外购件黑化处理、铝合金加工件喷砂后黑色阳极化处理、电控元器件采用黑色硅胶涂覆或采用黑色壳体覆盖等；
[0025]b)电机等具有指示灯的元器件设计封闭黑色罩壳，线缆统一进入布线拖链，拖链隐藏于遮光板1、遮光板2及台面遮光板3围成的封闭箱体内部，通过连接器盒与控制箱对接；
[0026]c)消光平台及底部支撑装置采本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于暗室环境的二维搭载平台，其特征在于：包括用于承载探测器的探测器平台，所述探测器平台设置于消光平台上；所述探测器平台与消光平台之间设置有用于带动探测器平台相对于消光平台旋转的台体旋转单元，以及用于带动探测器平台相对于消光平台直线运动的台体直线单元；所述探测器平台、消光平台、台体旋转单元以及台体直线单元之间的裸露处均设置有用于防止光线外漏的遮光板。2.根据权利要求1所述的应用于暗室环境的二维搭载平台，其特征在于：所述台体旋转单元包括平移底板，设置在平移底板上的圆弧导轨，以及用于驱动探测器平台沿圆弧导轨运动的驱动装置；所述驱动装置包括电机和转台，电机与转台通过蜗轮蜗杆连接；转台中心位置处设置有与探测器平台固定连接的旋转轴，旋转轴的中心与圆弧导轨所在圆的圆心重合，探测器平台以所述圆心为中心沿圆弧导轨旋转。3.根据权利要求2所述的应用于暗室环境的二维搭载平台，其特征在于：所述圆弧导轨由至少两段圆弧拼接形成；所述平移底板上设置有用于对各段圆弧位置进行微调的调节装置；所述调节装置包括与平移底板固定连接的调节块，调节块上设置有用于连接调节螺栓的螺纹孔。4.根据权利要求3所述的应用于暗室环境的二维搭载平台，其特征在于：所述平移底板上设置有两级限位装置，分别为第一级的光电限位装置及第二级的机械限位装置；所述光电限位装置是在探测器平台最大位移量的90％～95％处设置的光电限位开关，光电限位开关固定设置在平移底板上；所述机械限位装置是固定设置在圆弧导轨两端处的平移底板上的限位块，所述机械限位装置是在探测器平台最大位移量的100％～105％处设置的限位块；所述圆弧导轨两端均设置有配合机械限位装置的余度段圆弧导轨，余度段圆弧导轨的弧长对应的圆心角为5
°
～10
°
...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛艳博，李奇，齐文博，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。