一种卫星在轨观测成像模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种卫星在轨观测成像模拟装置，属于航天对地观测技术领域，本发明专利技术包括固定在地面上的内部铺设黑色消光吸音材料的天文圆顶；所述天文圆顶内部包括固定在地面上的载荷运动模拟系统；置于地面中央用于模拟复杂地面环境的沙盘；置于所述天文圆顶内部恒温系统，该载荷运动模拟系统可以在在不受外界干扰且环境恒定的室内通过控制太阳模拟器的俯仰、方位和电流大小模拟太阳不同的光照角和光照强度，同样控制原理载荷对各类植被、土壤、水体、矿产等真实目标进行模拟在轨成像，可进行有针对的、可溯源的、精准定量的验证，对载荷指标合理性和处理反演算法的性能进行评估，在轨模拟试验可提高载荷的研制效率和预期效果的实现。实现。实现。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星在轨观测成像模拟装置


[0001]本专利技术涉及航天对地观测
，尤其涉及一种卫星在轨观测成像模拟装置。

技术介绍

[0002]星载遥感仪器因其代价高、不可维修性等特点，通常在设计时需首先进行分析论证，再进行外场试验或航空校飞甚至发射试验卫星验证。其中外场航空校飞试验是一项必不可少的验证流程，时间和经费花销大。
[0003]常用的地面遥感仪器的设计验证是通过外场试验来验证设计的正确性，但在外场试验时也会受限于天气情况，因为户外空气条件、气压及温湿度等环境参数难以精确的归一化而使得验证效果大打折扣。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种卫星在轨观测成像模拟装置，以保证实验结果不受环境的影响，使得验证结果更加精确，本专利技术的内容如下：本专利技术的目的在于提供一种卫星在轨观测成像模拟装置，其技术点在于，包括固定在地面上的内部铺设黑色消光吸音材料的天文圆顶；所述天文圆顶内部包括：
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固定在地面上的载荷运动模拟系统；
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置于地面中央用于模拟复杂地面环境的沙盘；
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用于保证所述天文圆顶内部恒温的恒温系统；所述天文圆顶外部包括固定于地面的用于获取所述载荷运动模拟系统数据信息的总控机；所述载荷运动模拟系统包括：
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安装在地面上与所述天文圆顶同轴的外层太阳模拟光源圆形轨道和内层卫星圆形轨道；
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通过第一水平移动模组垂直固定在所述外层太阳模拟光源圆形轨道上的第一半圆轨道，所述第一半圆轨道可水平转动且其圆心偏离所述天文圆顶圆心；
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通过第二水平移动模组垂直固定在所述内层卫星圆形轨道上的第二半圆轨道，所述第二半圆轨道可水平转动且与所述天文圆顶圆心重合；
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通过第一载荷移动模组固定在所述第一半圆轨道上的模拟太阳光源模块，所述模拟太阳光源模块可沿所述第一半圆轨道滑动，所述外层太阳模拟光源圆形轨道与所述第一水平移动模组配合控制所述模拟太阳光源模块的方位角，所述第一半圆轨道与所述第一载荷移动模组配合控制所述模拟太阳光源模块相对于天文圆顶圆心的俯仰角从而模拟太阳的移动轨迹；
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通过第二载荷移动模组固定在所述第二半圆轨道上的卫星遥感相机模块，所述卫星遥感相机模块可沿所述第二半圆轨道滑动，所述内层卫星圆形轨道与所述第二水平移动模组配合控制所述卫星遥感相机模块的方位角，所述第二半圆轨道与所述第二载荷移动
模组配合控制所述卫星遥感相机模块相对于天文圆顶圆心的俯仰角从而使得卫星遥感相机模块始终对所述沙盘行模拟在轨成像。
[0005]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的总控机包括控制指令发射模块和信号接收模块，用于控制和获取移动模组的位置。
[0006]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的水平移动模组包括：
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水平移动框架；
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固定于所述水平移动框架上方的第一控制电路盒，所述第一控制电路盒通过无线传输方式实时发送信号给所述总控机和接受控制指令；
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固定于所述水平移动框架下方并在所述圆形轨道上移动的两个单轮支撑限位轮；
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数个位于所述水平移动框架下方并在所述圆形轨道外侧的辅助齿轮；
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数个位于所述半圆轨道内侧并与所述辅助齿轮相配合的的侧面限位轮；
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位于两个所述单轮支撑限位轮之间的并在所述圆形轨道外侧的第一转动齿轮控制系统，所述第一转动齿轮控制系统与所述第一控制电路盒电连接，所述第一转动齿轮控制系统带动所述水平移动模组在圆形轨道上水平转动。
[0007]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的载荷移动模组包括：
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载荷移动框架，所述半圆轨道从所述载荷移动模组中间横穿；
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固定于所述载荷移动框架一侧的第二控制电路盒，所述第二控制电路盒通过无线传输方式实时发送信号给所述总控机和接受控制指令；
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固定于所述载荷移动框架内部和对称卡接在半圆轨道四个棱上的四个工型支撑限位轮；
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固定于所述载荷移动框架另外一侧的第二转动齿轮控制系统，所述第二转动齿轮控制系统与所述第二控制电路盒电连接，所述第二转动齿轮控制系统带动所述载荷移动模组在半圆轨道上滑动。
[0008]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的转动齿轮控制系统包括齿轮、支撑架、减速器和伺服电机，所述齿轮与所述轨道啮合，所述控制电路盒控制伺服电机的运行，所述伺服电机通过减速器带动齿轮在所述轨道上运动。
[0009]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的移动模组通过滑触线供电，所述移动模组设置一触线接触轮与所述滑触线接触供电。
[0010]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的模拟太阳光源模块的工作波段为400
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2500nm，照射距离为6
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10m，光斑面积为2000*2000mm。
[0011]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的模拟太阳光源模块由数个呈矩阵模式排列的光源组成，每个所述光源包括光源外壳、置于所述光源外壳内部的卤素灯模块和氙灯模块组成。
[0012]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的卤素灯模块包括灯罩、置于所述灯罩内部的卤素灯、风冷系统、反光罩、通风口和复眼透镜。
[0013]进一步的，本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置中的氙灯模块包括灯罩、置于所述灯罩内部的氙灯、风冷系统、反光罩、通风口、复眼透镜和滤光片，所述滤光片的带宽为400
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900nm。
[0014]本专利技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置包括固定在地面上的内部铺设黑色消光吸音材料的天文圆顶；所述天文圆顶内部包括固定在地面上的载荷运动模拟系统；置于地面中央用于模拟复杂地面环境的沙盘；置于所述天文圆顶内部恒温系统，该载荷运动模拟系统可以在在不受外界干扰且环境恒定的室内通过控制太阳模拟器的俯仰、方位和电流大小模拟太阳不同的光照角和光照强度，同样控制原理载荷对各类植被、土壤、水体、矿产等真实目标进行模拟在轨成像，并通过星载相机获取用于描述目标的反射模式固有属性的二向性反射率分布函数BRDF（Bidirectional Reflectance DistributionFunction），也可以搭载机载和地物相机对目标进行多角度测量或获取三维成像，对载荷指标合理性和处理反演算法的性能进行评估，在轨模拟试验可提高载荷的研制效率和预期效果的实现。
[0015] 附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置的结构示意图；图2为本专利技术的卫星在轨观测成像模拟装置的天文圆顶的外观图；图3为本专利技术的卫星在轨观测成像模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星在轨观测成像模拟装置，其特征在于，包括固定在地面（1）上的内部铺设黑色消光吸音材料的天文圆顶（2）；所述天文圆顶（2）内部包括：
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固定在地面（1）上的载荷运动模拟系统；
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置于地面（1）中央用于模拟复杂地面环境的沙盘（10）；
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用于保证所述天文圆顶（2）内部恒温的恒温系统；所述天文圆顶（2）外部包括固定于地面（1）的用于获取所述载荷运动模拟系统数据信息的总控机（11）；所述载荷运动模拟系统包括：
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安装在地面（1）上与所述天文圆顶（2）同轴的外层太阳模拟光源圆形轨道（3）和内层卫星圆形轨道（34）；
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通过第一水平移动模组（35）垂直固定在所述外层太阳模拟光源圆形轨道（3）上的第一半圆轨道（36），所述第一半圆轨道（36）可水平转动且其圆心偏离所述天文圆顶（2）圆心；
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通过第二水平移动模组（5）垂直固定在所述内层卫星圆形轨道（34）上的第二半圆轨道（6），所述第二半圆轨道（6）可水平转动且与所述天文圆顶（2）圆心重合；
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通过第一载荷移动模组（7）固定在所述第一半圆轨道（36）上的模拟太阳光源模块（8），所述模拟太阳光源模块（8）可沿所述第一半圆轨道（36）滑动，所述外层太阳模拟光源圆形轨道（3）与所述第一水平移动模组（35）配合控制所述模拟太阳光源模块（8）的方位角，所述第一半圆轨道（36）与所述第一载荷移动模组（7）配合控制所述模拟太阳光源模块（8）相对于天文圆顶（2）圆心的俯仰角从而模拟太阳的移动轨迹；
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通过第二载荷移动模组（37）固定在所述第二半圆轨道（6）上的卫星遥感相机模块（9），所述卫星遥感相机模块（9）可沿所述第二半圆轨道（6）滑动，所述内层卫星圆形轨道（34）与所述第二水平移动模组（5）配合控制所述卫星遥感相机模块（9）的方位角，所述第二半圆轨道（6）与所述第二载荷移动模组（37）配合控制所述卫星遥感相机模块（9）相对于天文圆顶（2）圆心的俯仰角从而使得卫星遥感相机模块（9）始终对所述沙盘（10）行模拟在轨成像。2.根据权利要求1所述的一种卫星在轨观测成像模拟装置，其特征在于，所述总控机（11）包括控制指令发射模块和信号接收模块，用于控制和获取移动模组（5、35、7、37）的位置。3.根据权利要求2任一所述的一种卫星在轨观测成像模拟装置，其特征在于，所述水平移动模组（5、35）包括：
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水平移动框架（21）；
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固定于所述水平移动框架（21）上方的第一控制电路盒（16），所述第一控制电路盒（16）通过无线传输方式实时发送信号给所述总控机（11）和接受控制指令；
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固定于所述水平移动框架（21）下方并在所述圆形轨道（3、34）上移动的两个单轮支撑限位轮（12）；
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数个位于所述水平移动框架（21）下方并在所述圆形轨道（3、34）外侧的辅助齿轮（17）；
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数个位于所述半圆轨道（6、36）内侧并与所述辅助齿轮（...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘银年，孙同生，曹开钦，毛维涛，孙德新，
申请(专利权)人：南通智能感知研究院，
类型：发明
国别省市：