一种双波段测星装置制造方法及图纸

本申请公开了一种双波段测星装置，本申请涉及天文导航技术领域，包括：方位组件、传感器组件、头罩组件；所述传感器组件安装于所述方位组件上方，方位组件带动传感器组件实现360度回转；所述头罩组件从上向下扣在所述传感器组件上，并用螺钉固定在方位组件上；其中，所述传感器组件包括、短波红外成像组件和可见光成像组件。通过本申请中的技术方案，可在白天和夜间均能进行教学，白天侧重于自动化测星流程的学习，夜间则主要以可见光通道测星，通过调节电视镜头焦距，实现变视场测星。实现变视场测星。实现变视场测星。

【技术实现步骤摘要】
一种双波段测星装置


[0001]本申请涉及天文导航
，具体而言，涉及一种双波段测星装置。

技术介绍

[0002]天文导航是一种以可观测星体为基础的自主导航手段。通过精密光学传感器，测量星体相对于参考基准点的高度角和方位角，再查询星历获取星体当前时刻位置，解算出基准点的经纬度偏差和航向偏差，从而实现天文导航。
[0003]目前的测星传感器主要有可见光CCD和短波红外InGaAs探测器两种。可见光探测器在夜间可拍摄到较多可见光恒星，并且可见光测星镜头易于实现调变焦，故可获得很好的星体成像质量，但缺点是无法在白天测星。在短波红外波段，天空辐射要远远低于可见光波段，薄云、烟、雾霾等对恒星红外星光的衰减也弱于可见光波段，因此短波红外设备在白天测星有较大优势，但红外测星传感器的镜头一般采用卡式折返定焦镜头，无法调变焦，这种结构会给红外测星组件的光学装配增加较大难度，经过复杂的微调，才能使星体图像聚焦。
[0004]在进行天文导航的教学时，若仅采用可见光传感器，只能在夜间教学，若只采用红外传感器，可以实现全天时教学，但红外星体大多无法用六分仪观测，教学手段的直观性较差，单纯红外测星教学，无法与传统的天文观测相结合，且由于红外测星机构一般不能调变焦且视场较小，无法同时测量多颗星。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于：对现有技术中存在的问题，提供一种可见光加红外的双波段测星装置，在白天和夜间均能进行教学。在天文导航教学中，可以实现良好气象条件下的全天候教学，既克服了单纯短波红外测星教学，无法与实际可见光天文观测结合的缺点，又克服了单纯可见光测星无法在白天教学的问题。并且通过调节可见光测星的视场，既可以在小视场实现单星聚焦测量，也可以在大视场实现星座的观测和识别。
[0006]本申请的技术方案是：
[0007]一种双波段测星装置，所述装置包括：方位组件、传感器组件和头罩组件；传感器组件安装于所述方位组件上方，方位组件用以驱动传感器组件实现360度回转；头罩组件从上向下扣在传感器组件上，并固定在方位组件上；
[0008]其中，传感器组件包括俯仰支架、俯仰轴组、短波红外成像组件、可见光成像组件、力矩电机、光纤陀螺和俯仰旋变；俯仰支架两侧侧壁分别开有安装孔，所述俯仰轴组安装于俯仰支架两侧侧壁的安装孔中，力矩电机和俯仰旋变分别安装在俯仰轴组的两侧外端，两个俯仰轴组之间设置一个U形成像组件支架，用于安装所述短波红外成像组件和可见光成像组件，短波红外成像组件在上，可见光成像组件在下，在所述成像组件支架的下表面，安装光纤陀螺。
[0009]上述任一项技术方案中，进一步地，力矩电机安装在俯仰支架的一侧安装孔中的
俯仰轴组外侧，与该侧俯仰轴组传动连接。
[0010]上述任一项技术方案中，进一步地，俯仰旋变设置在俯仰支架的另一侧安装孔中的俯仰轴组外侧，用以测定俯仰轴组的俯仰角位移和角速度。
[0011]上述任一项技术方案中，进一步地，所述俯仰轴组上设置限位组件，以将俯仰支架的俯仰角度限制在
‑
10
°
至+60
°
之间。
[0012]上述任一项技术方案中，进一步地，所述方位组件包括旋转驱动电机，旋转驱动电机设置于传感器组件下方，其驱动轴与传感器组件传动连接用以驱动传感器组件以竖直方向为旋转轴旋转。
[0013]上述任一项技术方案中，进一步地，所述方位组件还包括方位壳体、方位旋变、导电滑环、滚动轴承、主轴、方位下壳体、方位上壳体、方位连接板和连接顶杆。
[0014]上述任一项技术方案中，进一步地，旋转驱动电机包括定子和转子，方位壳体与无刷电机的定子固定在一起，主轴与无刷电机的转子固定在一起，主轴的下端安装有导电滑环和方位旋变，主轴上端连接的是方位上壳体，方位上壳体又连接方位连接板，所述方位连接板中间有一法兰盘面，所述法兰盘面上表面安装所述连接顶杆，所述传感器组件和所述头罩组件都固定在所述连接顶杆上，固定传感器组件的螺钉在内圈，固定头罩组件的螺钉在外圈，无刷电机转动时，转子带动所述主轴及所述传感器组件、头罩组件转动；导电滑环和方位旋变都有转动端和固定端，它们的固定端和所述方位壳体固定，转动端和所述主轴固定；所述方位下壳体与所述方位壳体固定，所述方位上壳体与所述主轴固定，在方位下壳体和方位主轴之间设置了转动密封结构，使用星形密封圈实现径向转动密封。
[0015]上述任一项技术方案中，进一步地，所述短波红外成像组件包括卡式镜头、InGaAs红外探测器和图像处理电路板组。
[0016]上述任一项技术方案中，进一步地，所述可见光成像组件包括电视镜头和电视CCD，所述电视镜头通过串口控制进行调焦、变焦，所述电视CCD输出可见光测星图像。
[0017]上述任一项技术方案中，进一步地，所述头罩组件包括头罩壳体和保护玻璃，电磁波透过所述保护玻璃到达所述可见光成像组件和所述短波红外成像组件，所述保护玻璃外表面以水平中心线为分界线，上半部分镀红外增透膜，下半部分不镀膜，所述保护玻璃内表面镀导电膜。
[0018]本申请的有益效果是：在白天和夜间均能进行教学，白天主要以红外通道测星，在控制系统接入惯导数据的前提下，侧重于自动化测星流程的学习；夜间则主要以可见光通道测星，通过调节电视镜头焦距，可以实现变视场测星，既能利用小视场测量单颗星体高度角、方位角，又能用大视场同时观测多颗星进行星座观测。
附图说明
[0019]本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是根据本申请的一个实施例的双波段测星装置的整体结构图，图中分别示出了右视、主视和仰视图；
[0021]图2是根据本申请的一个实施例的方位组件的半剖结构图；
[0022]图3是根据本申请的一个实施例的传感器组件右视结构图；
[0023]图4是根据本申请的一个实施例的传感器组件的主视剖视图；
[0024]图5是根据本申请的一个实施例的头罩组件结构图；
[0025]其中，1
‑
方位组件、1.1
‑
方位壳体、1.2
‑
旋变、1.3
‑
导电滑环、
[0026]1.4
‑
滚动轴承、1.5
‑
轴承座、1.6
‑
无刷电机、1.7
‑
主轴、1.8
‑
主轴压圈、
[0027]1.9
‑
方位下壳体、1.10
‑
方位上壳体、1.11
‑
方位连接板、1.12
‑
连接顶杆、1.13
‑
水密电连接器插座；
[0028]2‑
传感器组件、2.1
‑
俯仰支架、2.2
‑
俯仰轴组、2.3
‑
短波红外成像组件、2.4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双波段测星装置，其特征在于，所述装置包括：方位组件(1)、传感器组件(2)和头罩组件(3)；传感器组件(2)安装于所述方位组件(1)上方，方位组件(1)用以驱动传感器组件(2)实现360度回转；头罩组件(3)从上向下扣在传感器组件(2)上，并固定在方位组件(1)上；其中，传感器组件(2)包括俯仰支架、俯仰轴组、短波红外成像组件、可见光成像组件、力矩电机、光纤陀螺和俯仰旋变；俯仰支架两侧侧壁分别开有安装孔，俯仰轴组安装于俯仰支架两侧侧壁的安装孔中，力矩电机和俯仰旋变分别安装在俯仰轴组的两侧外端，两个俯仰轴组之间设置一个U形成像组件支架，用于安装短波红外成像组件和可见光成像组件，短波红外成像组件在上，可见光成像组件在下，在成像组件支架的下表面，安装光纤陀螺。2.如权利要求1所述的双波段测星装置，其特征在于，力矩电机安装在俯仰支架的一侧安装孔中的俯仰轴组外侧，与该侧俯仰轴组传动连接，俯仰旋变设置在俯仰支架的另一侧安装孔中的俯仰轴组外侧，用以测定俯仰轴组的俯仰角位移和角速度。3.如权利要求2所述的双波段测星装置，其特征在于，俯仰支架(2.1)左右两侧面的安装孔同轴设置，用于安装左轴承座和右轴承座，每个轴承座内孔径分为3个阶梯，左轴承座内孔直经自外向内依次为90mm、75mm、55mm，右轴承座内孔直径自外向内依次为85mm、67mm、55mm，左轴承座90mm孔处安装俯仰旋变(2.7)的外圈，75mm孔处安装轴承挡圈，55mm的孔安装第一轴承，右轴承座85mm孔安装力矩电机(2.5)的外圈，67mm孔安装轴承压盖，55mm孔安装第二轴承。4.如权利要求2所述的双波段测星装置，其特征在于，所述俯仰轴组上设置限位组件，以将俯仰支架的俯仰角度限制在
‑
10
°
至+60
°
之间。5.如权利要求1所述的双波段测星装置，其特征在于，所述方位组件(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张际朝，张寅，张超，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶集团有限公司第七一七研究所，
类型：新型
国别省市：