本發(fā)明屬于空間光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非接觸式空間光學(xué)遙感器反射鏡面形控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著天文望遠(yuǎn)鏡口徑越來越大，主動(dòng)光學(xué)技術(shù)在大型天文望遠(yuǎn)鏡中獲得了越來越廣的應(yīng)用，在提高天文望遠(yuǎn)鏡主鏡面形精度、改善天文望遠(yuǎn)鏡像質(zhì)方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

主動(dòng)光學(xué)(分為薄鏡面和拼鏡面兩種主動(dòng)光學(xué)技術(shù))是在八十年代發(fā)展起來的，它改變了過去靠光學(xué)鏡面本身的剛度來保持精度的傳統(tǒng)，在薄型主鏡后方設(shè)有上百個(gè)計(jì)算機(jī)控制的力促動(dòng)器，沿反射鏡軸向施加校正力，從而達(dá)到控制反射鏡面形的目的，調(diào)整頻率約0.01Hz～1Hz。力促動(dòng)器是薄鏡面主動(dòng)光學(xué)技術(shù)中定位支撐機(jī)構(gòu)，同時(shí)也是校正鏡面面形的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用中，通常要用多個(gè)力促動(dòng)器構(gòu)成力促動(dòng)器組，來實(shí)現(xiàn)反射鏡的定位支撐和面形校正功能。

目前主動(dòng)光學(xué)技術(shù)均采用力促動(dòng)器施加校正力，需要直接接觸反射鏡鏡體，具有明顯的缺點(diǎn)，如系統(tǒng)復(fù)雜、機(jī)械擾動(dòng)大、重量高等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種無(wú)機(jī)械擾動(dòng)的非接觸式空間光學(xué)遙感器反射鏡面形控制系統(tǒng)。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

非接觸式空間光學(xué)遙感器反射鏡面形控制系統(tǒng)，包括：輻射式加熱與制冷單元1、基板2、溫度傳感器3、多層隔熱組件4、控制電箱5輻射式加熱與制冷單元1固定在基板2上，位于反射鏡6后部輕量化結(jié)構(gòu)中，外表面為高發(fā)射率表面，具有加熱與制冷功能。溫度傳感器3粘貼在反射鏡6鏡體上。多層隔熱組件4位于基板背部，包覆輻射式加熱與制冷單元1、基板2和溫度傳感器3?？刂齐娤?與輻射式加熱與制冷單元1和溫度傳感器3通過導(dǎo)線相連。本發(fā)明的工作過程：溫度傳感器3實(shí)時(shí)探測(cè)反射鏡溫度分布情況，控制電箱5根據(jù)內(nèi)置的溫度-面形控制程序，控制輻射式加熱與制冷單元1加熱或者制冷，通過輻射熱傳遞的方式對(duì)反射鏡各處溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，在各處不同溫度作用下完成反射鏡面形的控制與校正。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)任何運(yùn)動(dòng)部件，無(wú)機(jī)械擾動(dòng)，調(diào)節(jié)精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，成本低。系統(tǒng)規(guī)模容易擴(kuò)展，能夠適應(yīng)各種反射鏡的尺寸。

附圖說明

圖1是非接觸式反射鏡面形控制系統(tǒng)原理示意圖。

圖2是輻射式加熱與制冷單元表面狀態(tài)圖。

圖中：1、輻射式加熱與制冷單元，2、基板，3、溫度傳感器，4、多層隔熱組件，5、控制電箱和6、反射鏡。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1、圖2給出本發(fā)明的適用于空間光學(xué)遙感器的非接觸式反射鏡面形控制系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式。

一種用于空間光學(xué)遙感器的非接觸式反射鏡面形控制系統(tǒng)，包括：

至少1個(gè)輻射式加熱與制冷單元1具有高發(fā)射率表面，置于反射鏡6背面的凹槽內(nèi)，不與凹槽的底部和側(cè)表面解除，通過熱輻射方式控制反射鏡溫度；基板2，安裝在反射鏡6的背面，與輻射式加熱與制冷單元之間隔熱安裝，用于固定和支撐輻射式加熱與制冷單元1；至少1個(gè)溫度傳感器3，安裝在反射鏡6上，探測(cè)反射鏡6溫度；至少1片多層隔熱組件4，通過尼龍搭扣、膠粘或系繩的方式安裝在基板2上，包覆輻射式加熱與制冷單元1、基板2和溫度傳感器3，降低輻射式加熱與制冷單元1與外部環(huán)境的熱交換；控制電箱5，安裝在外部，內(nèi)置溫度測(cè)量程序、加熱與制冷控制程序、溫度-面形控制程序，測(cè)量溫度傳感器溫度，通過輻射式加熱與制冷單元實(shí)時(shí)控制反射鏡6溫度，以完成反射鏡6面形控制與校正。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，反射鏡6背部輕量化結(jié)構(gòu)為蜂窩式結(jié)構(gòu)，輻射式加熱與制冷單元1為圓柱形結(jié)構(gòu)，表面噴涂高發(fā)射率涂層，發(fā)射率不低于0.9。輻射式加熱與制冷單元1的輻射端插入到反射鏡6蜂窩式輕量化孔中，與反射鏡6鏡體之間的間距為5mm～10mm，其安裝端通過隔熱墊安裝在基板2上?；?為鋁合金平板，材料牌號(hào)為7A09，厚度為5mm。溫度傳感器3采用熱敏電阻，型號(hào)為MF501，通過室溫硫化硅橡膠GD414粘貼在反射鏡鏡體上。多層隔熱組件4的每個(gè)單元的組成方式為1膜1網(wǎng)，共15個(gè)單元。多層隔熱組件4通過尼龍搭扣固定在基板2上?？刂齐娤渫ㄟ^導(dǎo)線與輻射式加熱與制冷單元1和溫度傳感器3組成閉環(huán)控制回路?？刂齐娤?內(nèi)置溫度-面形控制程序，根據(jù)溫度傳感器3反饋的反射鏡溫度，通過輻射式加熱與制冷單元1來控制反射鏡各處的溫度，完成反射鏡面形控制和校正。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，“相連”、“固定”、“粘貼”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接、膠粘連接、電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。