一种星敏感器遮光罩的制作方法
【专利说明】一种星敏感器遮光罩
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及宇航类星空探测技术，具体是应用在卫星上的星敏感器，具体涉及一种星敏感器遮光罩及其实现方法，实现星敏感器在不小于36°太阳保护角处消除杂散光的干扰。
[0003]
【背景技术】
[0004]杂散光抑制已成为光电探测器一一星敏感器的关键技术之一，遮光罩则是对杂散光进行有效抑制的首要措施，它可对来自太阳光、地气光、月光等构成的杂散光在某一设计保护角范围内进行有效的抑制。
[0005]星敏感器遮光罩的光学结构设计思路是:1避免非成像光束直接入射到光学镜头入瞳处；2使入射到光学镜头入瞳处的杂散光经过至少两次或两次以上的散射，其目的是对入射的杂散光能量进行最大限度地衰减；3对遮光罩壳体进行喷砂处理，增加表面漫反射；4散射表面应具有最低限度的反射率；5对遮光罩的消光涂层进行多级保护，防止由于空间环境因素导致膜层脱落，并由此原因导致抗杂散光能力衰减。
[0006]满足以上条件对遮光罩和挡光环进行光学结构设计，从光学角度上可实现对杂散光的最大衰减。目前，业界还没有具备上述技术特点的星敏感器遮光罩，因此需要相关产品，实现星敏感器在太阳保护角处消除杂散光的干扰。
[0007]
【发明内容】
[0008]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提出一种星敏感器遮光罩，保障在36°太阳保护角处星敏感器可以输出有效的姿态数据。
[0009]为解决上述问题，本发明是通过以下的技术方案实现的:一种星敏感器遮光罩，其四个挡光环置于罩壳内，采用螺钉与罩壳相连接，并由遮光罩入瞳处向出瞳处顺序排列成第一挡光环、第二挡光环、第三挡光环、第四挡光环；第一挡光环、第二挡光环、第四挡光环呈喇叭形；第三挡光环形状为平面；第一挡光环和第四挡光环相对置于罩壳两端，第一挡光环和第四挡光环刃口连线与罩壳中心线成36°夹角。
[0010]进一步，第一挡光环、第二挡光环、第三挡光环、第四挡光环和罩壳内表面电镀黑色消光漆；罩壳外表面黑色阳极化处理。
[0011]进一步，本发明的遮光罩太阳保护角彡36°，地气光保护角彡34°，遮光罩的视场角< ±14°，镜头入瞳< 40mm。
[0012]本发明相对于现有技术具有如下优点:
采用由罩壳、挡光环等构成遮光罩光学机械结构，保证星敏感器在大于36°太阳保护角后能输出有效数据；能够避免大于36°太阳保护角的非成像光束直接到达光学系统入瞳处。
[0013]
【附图说明】
[0014]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为星敏感器遮光罩外形图；
图2为星敏感器遮光罩的剖视图；
图3为第一挡光环外形图；
图4为第二挡光环外形图；
图5为第三挡光环外形图；
图6为第四挡光环外形图；
图7、图8为太阳光束与星敏感器成36°时遮光罩消光分析图；
图9、图10为太阳光束与星敏感器成40°时遮光罩消光分析图；
图11、图12为太阳光束与星敏感器成50°时遮光罩消光分析图；
图13、图14为太阳光束与星敏感器成60°时遮光罩消光分析图；
图15、图16为太阳光束与星敏感器成70°时遮光罩消光分析图；
图17、图18为太阳光束与星敏感器成80°时遮光罩消光分析图。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。
[0017]如图1和图2所示，为星敏感器遮光罩结构图。四个减重挡光环置于罩壳5内，并由遮光罩入瞳处向出瞳处顺序排列成第一挡光环1、第二挡光环2、第三挡光环3、第四挡光环4。四个挡光环在螺纹孔处加厚，其他位置减重处理。
[0018]第一挡光环1、第二挡光环2、第四挡光环4、形状呈喇叭形，第三挡光环3形状为平面；第一挡光环1、第四挡光环4分别置于罩壳5两端。第I片挡光环与第4片挡光环连线与光轴所成的夹角为36°。本发明的遮光罩太阳保护角不小于36°，地气光保护角不小于34°，遮光罩的视场角不小于±14°，镜头入瞳不小于40mm。
[0019]第一挡光环I采用自身螺纹紧固于罩壳5上，第二挡光环2、第三挡光环3、第四挡光环4采用螺钉紧固于罩壳5上。
[0020]第一挡光环1、第二挡光环2、第三挡光环3、第四挡光环4均采用消光漆处理；罩壳5外表面采用黑色阳极化处理，内表面喷砂后电镀消光漆。
[0021]以下为星敏感器在不同太阳光入射时的消光比仿真图，涂层采用国内无机涂层黑镍。
[0022]I)当太阳光束和遮光罩成36°角时
如图7所示，遮光罩末端(镜头入射面)接收到的光通量； 如图8所示，遮光罩入射端接收到的光通量；
此时，遮光罩的消光比为1.72551E-06。
[0023]2)当太阳光束和遮光罩成40°角时
如图9所示，遮光罩末端(镜头入射面)接收到的光通量；
如图10所示，遮光罩入射端接收到的光通量；
此时，遮光罩的消光比为1.3719E-06。
[0024]3)当太阳光束和遮光罩成50°角时
如图11所示，遮光罩末端(镜头入射面)接收到的光通量；
如图12所示，遮光罩入射端接收到的光通量；
此时，遮光罩的消光比为8.00345E-07。
[0025]4)当太阳光束和遮光罩成60°角时
如图13所示，遮光罩末端(镜头入射面)接收到的光通量；
如图14所示，遮光罩入射端接收到的光通量；
此时，遮光罩的消光比为4.93875E-07。
[0026]5)当太阳光束和遮光罩成70°角时
如图15所示，遮光罩末端(镜头入射面)接收到的光通量；
如图16所示，遮光罩入射端接收到的光通量；
此时，遮光罩的消光比为4.15177E-07。
[0027]6)当太阳光束和遮光罩成80°角时
如图17所示，遮光罩末端(镜头入射面)接收到的光通量；
如图18所示，遮光罩入射端接收到的光通量；
此时，遮光罩的消光比为4.58254E-08。
[0028]以上仿真数据证明，本发明消除杂散光的性能较好。
[0029]该遮光罩在实验室环境中测试整机星敏感器抗杂散光能力，测试结果表明可以有效保护到36°附近，与设计结果相符合。
[0030]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
【主权项】
1.一种星敏感器遮光罩，其特征在于，四个挡光环置于罩壳内，采用螺钉与罩壳相连接，并由遮光罩入瞳处向出瞳处顺序排列成第一挡光环、第二挡光环、第三挡光环、第四挡光环； 所述第一挡光环、第二挡光环、第四挡光环呈喇叭形； 所述第三挡光环形状为平面； 所述第一挡光环和第四挡光环相对置于罩壳两端，第一挡光环和第四挡光环刃口连线与罩壳中心线成36°夹角。2.根据权利要求1所述的星敏感器遮光罩，其特征在于，所述第一挡光环、第二挡光环、第三挡光环、第四挡光环和罩壳内表面电镀黑色消光漆；罩壳外表面黑色阳极化处理。3.根据权利要求1所述的星敏感器遮光罩，其特征在于，所述遮光罩太阳保护角彡36°，地气光保护角彡34°，遮光罩的视场角< ±14°，镜头入瞳< 40mm。4.根据权利要求1所述的星敏感器遮光罩，其特征在于，所述第一挡光环、第二挡光环、第四挡光环在螺纹孔处加厚，其他位置减重处理。
【专利摘要】一种星敏感器遮光罩，其四个挡光环置于罩壳内，采用螺钉与罩壳相连接，并由遮光罩入瞳处向出瞳处顺序排列成第一挡光环、第二挡光环、第三挡光环、第四挡光环；第一挡光环、第二挡光环、第四挡光环呈喇叭形；第三挡光环形状为平面；第一挡光环和第四挡光环相对置于罩壳两端，第一挡光环和第四挡光环刃口连线与罩壳中心线成36°夹角。本发明采用由罩壳、挡光环等构成遮光罩光学机械结构，保证星敏感器在大于36°太阳保护角后能输出有效数据；能够避免大于36°太阳保护角的非成像光束直接到达光学系统入瞳处。
【IPC分类】G03B11/04
【公开号】CN105629627
【申请号】CN201410607915
【发明人】杜伟峰, 吴永康, 孙少勇, 郑循江, 陈龙江, 刘小华, 孔华
【申请人】上海新跃仪表厂
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月3日