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“一种长寿命重心定位能量探测光学系统”获专利

2012-05-11 10:36
默菲
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  近日我所“一种长寿命重心定位能量探测光学系统”获发明专利授权,专利号为"ZL 201010583699.0”。

  该光学系统主要应用于不同空间轨道长寿命卫星、反应堆、热室及各种强放射性辐射的场合。

  目前,在航空航天领域,尤其是在高轨道卫星姿态控制方面,需要星敏感器来负责对探测器飞行路线偏差进行修正,对探测器姿态进行测量,对太阳能电池帆板和有效载荷进行指向控制,从而保证整个飞行期间的轨道稳定,并保证一定的飞行姿态。对于中高轨道的卫星,特别需要有一种能适合中高轨道10年以上,甚至能满足25年寿命需求的星敏感器光学系统,由于工作环境的苛刻要求,对该光学系统的精度、质量、工作寿命等要求很高,涉及的技术难度相当大,并且国内尚无此类光学系统。同时由于高轨道苛刻的空间环境,普通的光学系统在经受空间粒子的长期累积辐照作用后,整个系统的透过率会快速衰减甚至不透光,使得卫星控制系统无法探测到有效的恒星目标而导致整星控制系统失效,无法为卫星系统提供长期稳定的飞行姿态控制。现有的重心定位能量探测光学系统,要么结构复杂,至少7片镜片以上,光学玻璃品种超过三种以上,要么无法满足10年以上使用寿命。

  针对这一难题,由我所王虎、刘杰等发明的一种长寿命重心定位能量探测光学系统,解决了传统光学系统难以在恶劣电磁环境下长期稳定、精密工作的问题。该光学系统包括沿入射光方向依次设置于同一光路上的第一正透镜、第二正透镜、第一负透镜、光阑、第三正透镜、第四正透镜和第二负透镜,上述六个透镜均采用耐辐照透镜;并设计确定六个透镜的焦距、曲率半径和折射率。该光学系统尤其适用于不同空间轨道长寿命卫星应用,可达到10年以上,甚至能满足25年寿命需求、有利于系统像差的校正、具有较小的弥散斑和色偏差、对环境温度具有很好的适应性,具有比较高的透过率。

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