本发明专利技术涉及一种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，包括反射镜和基座，其中反射镜包括金属镜体和两个安装凸耳，金属镜体为非对称的V形结构，V形结构的两个V形面a、b为反射表面，V形面a顶端的形面c中心位置设置有对准刻线7、V形面b顶端的形面d中心位置设置有对准刻线11、两个安装凸耳6对称设置在金属镜体1上，且每个安装凸耳6上表面的中心位置设置有对准刻线12、13，金属镜体1V形结构中除形面a、b之外的其余形面表面均为黑色阳极氧化表面，金属镜体1上开有配重凹槽2，保证反射镜的重心位于几何中心线9上，该扫描镜组件结构简单、体积小、质量轻、反射率高、抗杂光干扰、耐空间辐照和惯性质量分布均匀。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，属于卫星姿态测量
技术介绍
用于卫星自主导航的双扫描红外地球敏感器在空间敏感卫星相对于地球的俯仰与滚动姿态，同时还可以解算出卫星相对于地球的轨道高度信息，配合卫星上其他姿态或轨道测量敏感器就可以解算出卫星的姿态及运动信息，从而实现自主导航。双扫描红外地球敏感器头部安装在星体外舱板上，其中敏感器头部采用电机驱动扫描的方式对卫星周围的空间进 行扫描，通过圆周旋转可以得到地球的方波信号。用于双扫描红外地球敏感器光学系统的扫描镜组件，在一个扫描周期内可以两次扫描到地球，得到两个方波信号。通过计算两个地球方波信号的宽度以及相对于双扫描红外地球敏感器内部基准信号的相位关系，就可以得到卫星相对于地球的俯仰与滚动姿态，同时还可以解算出卫星相对于地球的轨道高度信息。目前采用平面反射镜，在一个扫描周期内一次扫描到地球，只能得到一个方波信号，可以解算出卫星相对于地球的俯仰与滚动姿态，无法解算出卫星相对于地球的轨道高度信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，该扫描镜组件结构简单、体积小、质量轻、反射率高、抗杂光干扰、耐空间辐照和惯性质量分布均匀。本专利技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:—种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，包括反射镜和基座，其中反射镜包括金属镜体和两个安装凸耳，两个安装凸耳用于金属镜体与基座的连接，金属镜体为非对称的V形结构，V形结构的两个V形面a、b为反射表面,V形面a顶端的形面c中心位置设置有对准刻线7、V形面b顶端的形面d中心位置设置有对准刻线11、两个安装凸耳6对称设置在金属镜体I上，且每个安装凸耳6上表面的中心位置设置有对准刻线12、13，金属镜体I的V形结构中除形面a、b之外的其余形面表面均为黑色阳极氧化表面，金属镜体I上开有配重凹槽2，保证反射镜的重心位于几何中心线9上，其中几何中心线9为垂直于基座底面中心的直线，与基座的旋转轴重合。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，V形结构的两个反射表面a、b由如下方法处理得到:首先将重金属镀在两个V形面上，研磨抛光后镀SiO保护膜，形成光学镀膜面，即反射表面a、b。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，重金属为镍、铝或金。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，金属镜体为铝合金、不锈钢或钛合金。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，基座包括底座和两个安装柱，其中底座为阶梯形的圆柱体，圆柱体中心开有透光槽，两个安装柱对称分布在透光槽两侦牝并分别与反射镜上的两个安装凸耳配合，实现反射镜与基座的连接。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，底座上对称分布有四个对准刻线，分别与反射镜上的四个对准刻线实现对准，使V形反射镜的几何中心线与和外部红外探测器组件的光轴重合。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，底座和两个安装柱上开有若干个孔，用于减重。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，底座上开有安装孔，用于扫描镜组件与轴承组件的连接。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，两个安装柱和两个安装凸耳上均开有安装孔，通过螺钉实现反射镜与基座的连接。在上述用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件中，几何中心线与两个V形面a、b的夹角α、β为相同的角度或不同的角度。本专利技术与现有技术相比的优点在于:(I)本专利技术创新设计了一种用于双扫描红外地球敏感器的全新结构的V形反射镜组件，基于镜面反射的原理同时实现系统两个光路的路径变化，不仅结构简单、体积小、质量轻，而且反射率高、耐空间辐照、惯性质量分布均匀；在金属镜体上设置配重凹槽，实现了V形反射镜相对于旋转中心线惯性质量分布均匀；(2)本专利技术采用了 在 金属镜体上镀重金属并研磨抛光的反射表面，代替直接在玻璃上镀金属反射膜，同时对反射表面镀SiO保护膜处理，提高了反射镜的耐空间辐照度；(3)本专利技术V形反射镜上除反射表面、光学镀膜面外，其余表面黑色阳极氧化处理，可有效吸收杂光，抑制杂光对信号干扰，提高了可靠性；(4)本专利技术V形反射镜的反射表面与几何中心线的两个夹角可以相等，也可以根据需要设置成不同的角度，大大提高了实用性；(5)本专利技术针对特殊设计的V形反射镜，设计了与之匹配的反射镜基座，反射镜基座设置有对准刻线与透光孔，实现了与反射镜的可靠安装与配合，并且方便与轴承组件的连接。附图说明图1为本专利技术扫描镜组件结构示意图；图2Α为本专利技术V形反射镜结构示意图1 ;图2Β为本专利技术V形反射镜结构示意图2 ;图3为本专利技术V形反射镜剖面图；图4为本专利技术反射镜基座结构不意图；图5为本专利技术V形反射镜组件在双扫描红外地球敏感器上的组成原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述:如图1所示为本专利技术扫描镜组件结构示意图，图2A、2B所示为本专利技术V形反射镜结构示意图，图3所示为本专利技术V形反射镜剖面图，本专利技术扫描镜组件包括反射镜和基座，其中反射镜包括金属镜体I和安装凸耳6，金属镜体I和安装凸耳6为一体化设计，安装凸耳6用于金属镜体I与基座的连接，金属镜体I为非对称的V形结构，如图2A、2B所示，V形结构包括面a、b、c、d、e、f、g、h共八个面，其中V形结构的两个V形面a、b为反射表面，V形面a顶端的形面c中心位置设置有对准刻线7、V形面b顶端的形面d中心位置设置有对准刻线11、安装凸耳6对称设置在金属镜体I上，且两个安装凸耳6上表面的中心位置分别设置有对准刻线12、13，V形结构中除形面a、b之外的其余形面(包括c、d、e、f、g、h共六个面)表面为黑色阳极氧化表面。此外金属镜体I上开有配重凹槽2，保证反射镜的重心位于几何中心线9上，其中几何中心线9为垂直于基座底面中心的直线，与基座的旋转轴重合。本专利技术V形反射镜的金属镜体I上有两处表面a、b上镀有重金属(金、铝或镍)，经过光学研磨抛光后镀SiO保护膜，形成光学镀膜面，即反射表面a、b。两处反射表面a、b均匀的分布在几何中心线9的两侧，各占据V形反射镜圆周运动方向上的180°相位空间。要求光学抛光后反射表面镜面质量优于N=I，ΔΝ=0.8 (标准红光光源条件下测试)。此时V形反射镜需要进行反射率测量工作，要求在标准红光光源条件下测试，反射率> 90%。SiO保护膜可以有效延缓产品在高辐照环境下的光学效率下降问题，提高了光学系统的可靠性。本专利技术金属镜体I为铝合金、不锈钢或钛合金。如图3所示，V形反射镜做圆周旋转的时候，可以形成两个圆锥形的反射面，两个圆锥形反射面的圆锥半角分别为α、β，ΒΡ两处反射表面a、b与几何中心线9的夹角，圆锥半角度α、β可以相等，也可以根据需要设置成不同的角度。本专利技术V形反射镜的金属镜体I带有配重凹槽2，配重凹槽2的作用是使金属镜体I的惯性质量分布均匀，减少由于偏心质量过大造成得对扫描轴系轴承润滑膜系的磨损。本专利技术要求经过不同设计形状的配重凹槽2配重后，金属镜体I的偏心质量分布< 0.2gcm。V形反射镜共八个表面,除反射表面a、b以外,其余表面C、d、e、f、g、h为黑色阳极氧化表面。黑色阳极氧化表面的粗糙度为Ra6.3要求，其红外半球发射系数本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，其特征在于：包括反射镜和基座，其中反射镜包括金属镜体（1）和两个安装凸耳（6），两个安装凸耳（6）用于金属镜体（1）与基座的连接，金属镜体（1）为非对称的V形结构，V形结构的两个V形面（a、b）为反射表面，V形面（a）顶端的形面（c）中心位置设置有对准刻线（7）、V形面（b）顶端的形面（d）中心位置设置有对准刻线（11）、两个安装凸耳（6）对称设置在金属镜体（1）上，且每个安装凸耳（6）上表面的中心位置设置有对准刻线（12、13），金属镜体（1）V形结构中除形面（a、b）之外的其余形面表面均为黑色阳极氧化表面，金属镜体（1）上开有配重凹槽（2），保证反射镜的重心位于几何中心线（9）上，其中几何中心线（9）为垂直于基座底面中心的直线，与基座的旋转轴重合。
【技术特征摘要】
1.一种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，其特征在于:包括反射镜和基座，其中反射镜包括金属镜体(I)和两个安装凸耳(6)，两个安装凸耳(6)用于金属镜体(I)与基座的连接，金属镜体(I)为非对称的V形结构，V形结构的两个V形面(a、b)为反射表面，V形面(a)顶端的形面(c)中心位置设置有对准刻线(7)、V形面(b)顶端的形面(d)中心位置设置有对准刻线(11 )、两个安装凸耳(6)对称设置在金属镜体(I)上，且每个安装凸耳(6)上表面的中心位置设置有对准刻线(12、13)，金属镜体(I) V形结构中除形面(a、b)之外的其余形面表面均为黑色阳极氧化表面，金属镜体(I)上开有配重凹槽(2)，保证反射镜的重心位于几何中心线(9)上，其中几何中心线(9)为垂直于基座底面中心的直线，与基座的旋转轴重合。2.根据权利要求1所述的一种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，其特征在于:所述V形结构的两个反射表 面(a、b)由如下方法处理得到:首先将重金属镀在两个V形面上，研磨抛光后镀SiO保护膜，形成光学镀膜面，即反射表面(a、b )。3.根据权利要求2所述的一种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，其特征在于:所述重金属为镍、铝或金。4.根据权利要求1所述的一种用于双扫描红外地球敏感器的扫描镜组件，其特征在于:所述金属镜体(I)为铝合金、不锈钢或钛合金。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓楼楼，梅志武，涂智军，王舒雁，刘科，杨颖，孙建波，孙艳，盖芳钦，董超，张燚，史永敏，胡新超，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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