一种用于地球导航敏感器检验的光学模拟系统
技术领域
本发明属于地球敏感器检验设备技术领域，特别设计一种用于地球导航敏感器检验的光学模拟系统。
背景技术
随着国家航天事业的发展，用于特定目标的光学模拟器越来越多，地球导航敏感器被研发用来观测地球表面特定区域，为检验该敏感器的功能，需要提供一种地球模拟装置，例如中国专利文献，公开号为CN103712574A，公开了一种用于测试光学探测器的地球模拟装置，该装置在一个地球模型壳体中放置光源模拟地球，地球模型壳体始终有半个球可透光，并通过多维运动组合平台联接驱动，从而实现模拟在不同地球轨道上观测地球的功能；利用本发明可以广泛应用于模拟各种用以在卫星和航天器上的光学探测器观测地球以验证光学探测器性能的工作中。
中国专利文献，授权公告后为CN106394944B，公开了一种用于面阵红外地球敏感器的旋转地球模拟器，该模拟器包括地球红外辐射模拟单元、姿态模拟单元和系统控制单元。地球红外辐射模拟单元通过调整热板和冷光阑的红外辐射差进行模拟；并通过更换不同孔径冷光阑模拟轨道高度的变化；姿态模拟单元通过步进电机带动地球红外辐射模拟单元进行旋转，进行姿态角度变化的模拟；系统控制单元通过工程计算机及电控箱对地球红外辐射模拟单元的冷热板温差控制、对姿态模拟单元的步进电机控制和零位开关控制。从而实现红外地球敏感器装星后在地面上的测试和标定。
发明内容
本发明目的是在上述现有技术基础上再次提出了一种用于地球导航敏感器检验的光学模拟系统，为地球导航敏感器提供带有地球表面图片的模拟图像，即可检验地球导航敏感器的工作性能和稳定性等指标；为达到上述目的所采取的技术方案是：
一种用于地球导航敏感器检验的光学模拟系统，包括调整底座，在调整底座上安装有工作平板，在工作平板上通过支架支撑有虚拟投影光学镜头，在虚拟投影光学镜头尾端同轴连接有固定在工作平板上的用于显示地球模拟图像的投影显示机构；所述调整底座包括三维调整座，在三维调整座上设有回转台，在回转台上设有俯仰调整座，工作平板连接在俯仰调整座上。
优选的，所述虚拟投影光学镜头自前端至尾端方向依次包括同轴设置的第一镜筒、第二镜筒和第三镜筒，所述第二镜筒的前端螺纹连接在第一镜筒的尾端内，所述第三镜筒的前端螺纹连接在第二镜筒的尾端内，在第一镜筒前端内安装有平面透镜，在第二镜筒前端内安装有前凸透镜和双凹面透镜，且前凸透镜位于双凹面透镜的前侧，在第三镜筒前端内安装有前凸透镜柱，在第三镜筒尾端内安装有前凸月牙型透镜，所述平面透镜、前凸透镜、双凹面透镜、前凸透镜柱和前凸月牙型透镜同轴布置。
优选的，平面透镜中心厚度15mm，平面透镜与前凸透镜中心间距5.44mm；
前凸透镜中心厚度15mm，前凸透镜与双凹面透镜中心间隔102.6mm；
双凹面透镜中心厚度15mm，双凹面透镜与前凸透镜柱中心间隔110.79mm；
前凸透镜柱中心厚度15mm，前凸透镜柱与前凸月牙型透镜中心间隔20.45mm；
前凸月牙型透镜中心厚度15mm，前凸月牙型透镜与投影显示机构中心间隔185.93mm。
优选的，在第一镜筒前端内安装有用于固定平面透镜的第一压圈，在第二镜筒前端内安装有用于固定前凸透镜的第二压圈，在第三镜筒前端内安装有用于固定前凸透镜柱的第三压圈，在第三镜筒尾端内安装有用于固定前凸月牙型透镜的第四压圈。
优选的，在前凸透镜和双凹面透镜之间设有用于微调前凸透镜和双凹面透镜两者间隔的隔挡圈。
优选的，当隔挡圈安装位置的轴向热变形许用范围通过更换材质制作隔挡圈仍不能够满足要求时，采用异形隔挡圈；所述异形隔挡圈包括圈本体，在圈本体外表面绕周向开设有应力环槽或者多个应力弧形槽节。
优选的，所述投影显示机构包括外壳装置，在外壳装置内固定有DMD成像器件， 在外壳装置上开设有用于DMD成像器件图像光线出射的光线出射通道，第三镜筒尾端螺纹连接在外壳装置上，且与光线出射通道同轴布置，DMD成像器件将地球模拟图像投影在虚拟投影光学镜头内。
优选的，在光线通道上设有倾斜设置的光线入射通道，在光线入射通道端口处安装有适配光源。
本发明所具有的有益效果为：通过第一镜筒、第二镜筒和第三镜筒以及内部的透镜布局设置，形成了一个光学模拟系统，投影显示机构提供了带有地球表面图片的模拟图像，使用该发明即可检验地球敏感器的工作性能和稳定性等指标。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为虚拟投影光学镜头的结构示意图；
图3为投影显示机构的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
如图1所示，本发明包括调整底座1，在调整底座1上安装有工作平板3，在工作平板3上通过支架2支撑有虚拟投影光学镜头4，在虚拟投影光学镜头4尾端同轴连接有固定在工作平板3上的用于显示地球模拟图像的投影显示机构5；所述调整底座1包括三维调整座，在三维调整座上设有回转台，在回转台上设有俯仰调整座，工作平板连接在俯仰调整座上。
如图2所示，所述虚拟投影光学镜头4自前端至尾端方向依次包括同轴设置的第一镜筒41、第二镜筒43和第三镜筒44，所述第二镜筒43的前端螺纹连接在第一镜筒41的尾端内，所述第三镜筒44的前端螺纹连接在第二镜筒43的尾端内，在第一镜筒41前端内安装有平面透镜414，在第二镜筒43前端内安装有前凸透镜410和双凹面透镜49，且前凸透镜410位于双凹面透镜49的前侧，在第三镜筒44前端内安装有前凸透镜柱47，在第三镜筒44尾端内安装有前凸月牙型透镜45，所述平面透镜414、前凸透镜410、双凹面透镜49、前凸透镜柱47和前凸月牙型透镜45同轴布置。
具体的，平面透镜414中心厚度15mm，平面透镜414与前凸透镜410中心间距5.44mm；
前凸透镜410中心厚度15mm，前凸透镜410与双凹面透镜49中心间隔102.6mm；
双凹面透镜49中心厚度15mm，双凹面透镜49与前凸透镜柱47中心间隔110.79mm；
前凸透镜柱47中心厚度15mm，前凸透镜柱47与前凸月牙型透镜45中心间隔20.45mm；
前凸月牙型透镜45中心厚度15mm，前凸月牙型透镜45与投影显示机构5中心间隔185.93mm。
在第一镜筒41前端内安装有用于固定平面透镜414的第一压圈413，在第二镜筒43前端内安装有用于固定前凸透镜410的第二压圈412，在第三镜筒44前端内安装有用于固定前凸透镜柱47的第三压圈48，在第三镜筒44尾端内安装有用于固定前凸月牙型透镜45的第四压圈46。
同时在前凸透镜410和双凹面透镜之49间设有用于微调前凸透镜410和双凹面透镜49两者间隔的隔挡圈42当隔挡圈42安装位置的轴向热变形许用范围通过更换材质制作隔挡圈42仍不能够满足要求时，采用异形隔挡圈；所述异形隔挡圈包括圈本体，在圈本体外表面绕周向开设有应力环槽或者多个应力弧形槽节。
如图3所示，所述投影显示机构5包括外壳装置53，在外壳装置53内固定有DMD成像器件54， 在外壳装置53上开设有用于DMD成像器件54图像光线出射的光线出射通道51，第三镜筒44尾端螺纹连接在外壳装置53上，且与光线出射通道51同轴布置，DMD成像器件54将地球模拟图像投影在虚拟投影光学镜头4内。在光线通道51上设有倾斜设置的光线入射通道52，在光线入射通道52端口处安装有适配光源。
本发明在工作时，DMD成像器件54依次通过第三镜筒44、第二镜筒43和第一镜筒41后提供动态、逼真、等效无穷远距离下的目标图像，为地球导航敏感器提供带有地球表面图片的模拟图像，即可检验地球导航敏感器的工作性能和稳定性等指标。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
