1.衛(wèi)星激光角反射器陣列熱真空試驗(yàn)系統(tǒng),其特征是:
包括熱真空系統(tǒng)和檢測光路系統(tǒng),其中:
熱真空系統(tǒng)包括熱真空罐、加熱籠、裝夾機(jī)構(gòu)和測溫控溫單元,熱真空罐配置光學(xué)窗口,加熱籠和裝夾機(jī)構(gòu)設(shè)于熱真空罐內(nèi),測溫控溫單元設(shè)于熱真空罐外,從加熱籠引出控溫導(dǎo)線并連接至測溫控溫單元;
檢測光路系統(tǒng)包括激光準(zhǔn)直單元和光束質(zhì)量分析單元,激光準(zhǔn)直單元進(jìn)一步包括沿光路依次設(shè)置的激光器、聚焦透鏡、光闌、分束鏡、準(zhǔn)直透鏡,準(zhǔn)直透鏡正對光學(xué)窗口;光束質(zhì)量分析單元設(shè)于分束鏡反光光路上。
2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星激光角反射器陣列熱真空試驗(yàn)系統(tǒng),其特征是:
所述的裝夾機(jī)構(gòu)包括設(shè)于熱真空罐底的導(dǎo)軌和設(shè)于導(dǎo)軌上的裝夾支架。
3.如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星激光角反射器陣列熱真空試驗(yàn)系統(tǒng),其特征是:
所述的導(dǎo)軌高度可調(diào)。
4.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星激光角反射器陣列熱真空試驗(yàn)系統(tǒng),其特征是:
所述的聚焦透鏡和光闌采用空間濾波器實(shí)現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星激光角反射器陣列熱真空試驗(yàn)系統(tǒng),其特征是:
所述的光束質(zhì)量分析單元包括沿光路依次設(shè)置的顯微物鏡、圖像傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的衛(wèi)星激光角反射器陣列熱真空試驗(yàn)系統(tǒng),其特征是:
所述的顯微物鏡的物面與準(zhǔn)直透鏡的焦點(diǎn)重合。
7.采用權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星激光角反射器陣列熱真空試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法,其特征是,包括:
將衛(wèi)星激光角反射器陣列的非工作面固定于裝夾機(jī)構(gòu),使其工作面朝向光學(xué)窗口,從其非工作面上引出測溫導(dǎo)線并連接至測溫控溫單元;
將加熱籠套裝于衛(wèi)星激光角反射器陣列的外部;
使熱真空罐內(nèi)溫度和壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度和壓力;
開啟激光器和光束質(zhì)量分析單元,采集衛(wèi)星激光角反射器陣列的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度分布。
8.如權(quán)利要求7所述的試驗(yàn)方法,其特征是:
采用加熱籠或向熱真空罐內(nèi)通入液氮的方式,使熱真空罐內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度。
9.一種衛(wèi)星激光角反射器陣列的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度分布的處理方法,其特征是,包括:
使熱真空罐內(nèi)為常溫常壓狀態(tài),采集衛(wèi)星激光角反射器陣列的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度分布I1;
使熱真空罐內(nèi)為高溫真空狀態(tài),采集衛(wèi)星激光角反射器陣列的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度分布I2;
使熱真空罐內(nèi)為低溫真空狀態(tài),采集衛(wèi)星激光角反射器陣列的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度分布I3;
根據(jù)I1、I2、I3分別解算常溫常壓狀態(tài)、高溫真空狀態(tài)和低溫真空狀態(tài)下速差環(huán)帶內(nèi)的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度值Δ1、Δ2、Δ3;
計算歸一化系數(shù)ηk=Δk/Ek,Ek表示第k個狀態(tài)下遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度的總和,k=1、2、3;
計算差異值ξ1=η2-η1和ξ2=η3-η1;
將ξ1和ξ2與變化指標(biāo)閾值ξr比較,若ξ1和ξ2均小于ξr,則衛(wèi)星激光角反射器陣列能承受規(guī)定的熱真空試驗(yàn)環(huán)境;否則,不能承受規(guī)定的熱真空試驗(yàn)環(huán)境;
所述的熱真空試驗(yàn)環(huán)境包括溫度范圍和真空壓力;
所述的高溫和低溫分別為溫度范圍的最大值和最小值;
所述的真空指規(guī)定的真空壓力;
所述的變化指標(biāo)閾值ξr取人衛(wèi)激光測站的光電子數(shù)冗余量(nr-n)/nr,nr為人衛(wèi)激光測站接收到的光電子數(shù),n為人衛(wèi)激光測站實(shí)際探測要求的光電子數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的衛(wèi)星激光角反射器陣列的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度分布的處理方法,其特征是:
所述的速差環(huán)帶內(nèi)的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度值Δk=Ik(rmax)-Ik(rmin),其中,k表示狀態(tài),k=1、2、3;Δk表示第k個狀態(tài)下的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度值;Ik(rmax)、Ik(rmin)表示第k個狀態(tài)下半徑為rmax和rmin的圓周內(nèi)的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度之和;rmax和rmin分別表示速差環(huán)帶外圓半徑和速差環(huán)帶內(nèi)圓半徑,rmax=f×M×θmax,rmin=f×M×θmin,f為準(zhǔn)直透鏡的焦距,M為顯微物鏡的放大倍數(shù),θmax和θmin分別最大速差偏角和最小速差偏角。
11.如權(quán)利要求9所述的衛(wèi)星激光角反射器陣列的遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度分布的處理方法,其特征是:
所述的衛(wèi)激光測站接收到的光電子數(shù)其中:
η為人衛(wèi)激光測站的接收光電器件的量子效率;hν為光子能量;Et為發(fā)射激光束的能量;R為衛(wèi)星斜距;θt為光束全發(fā)散角;ρ為衛(wèi)星激光角反射器陣列中激光角反射器的反射率;Iret為速差環(huán)帶內(nèi)衛(wèi)星激光角反射器陣列的理論平均遠(yuǎn)場衍射強(qiáng)度;ηt和ηr分別為人衛(wèi)激光測站光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)射效率和接收效率;T為大氣的單程透過率,Ar為接收望遠(yuǎn)鏡的面積。