一種底座及使用該底座的紅外地平儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種底座及使用該底座的紅外地平儀，紅外地平儀包括底座及鏡頭，鏡頭通過(guò)一轉(zhuǎn)接板與底座連接，轉(zhuǎn)接板包括一用于安裝鏡頭的安裝面板、對(duì)稱設(shè)置在安裝面板側(cè)面的固定桿及設(shè)置在安裝面板背面的定位桿，安裝面板與開(kāi)口對(duì)應(yīng)，固定桿固定在外框的側(cè)面，定位桿穿過(guò)開(kāi)口及定位口并通過(guò)一鍥塊定位，鍥塊設(shè)置有一預(yù)先設(shè)定軸向方向的通孔，定位桿穿過(guò)鍥塊的通孔，以定位鏡頭軸線相對(duì)于地心方向的張角。本發(fā)明的積極效果是：調(diào)整鏡頭軸線相對(duì)地心方向的張角，提高紅外地平儀通用性，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程，降低了應(yīng)用成本，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，保證產(chǎn)品的可靠性，克服了現(xiàn)有技術(shù)的冗余方案靈活度不夠的缺點(diǎn)，通過(guò)調(diào)整鏡頭數(shù)量適應(yīng)不同任務(wù)的可靠性與精度要求。
【專利說(shuō)明】一種底座及使用該底座的紅外地平儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空間科學(xué)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可調(diào)節(jié)鏡頭軸線相對(duì)于地心方向的張角的底座及使用該底座的紅外地平儀。
【背景技術(shù)】
[0002]相比宇宙空間的3K背景輻射，從衛(wèi)星上看到的地球相當(dāng)于一個(gè)由大氣中CO2輻射引起的220K-240Κ的圓盤狀紅外輻射源。典型的低軌紅外地平儀從工程可靠性方面考慮，經(jīng)常取4個(gè)鏡頭(每個(gè)鏡頭包括一套成像光路和紅外線陣探測(cè)器)成45°斜對(duì)稱分布，一方面互相備份(至少3個(gè)鏡頭)，另一方面降低大氣模型誤差。紅外地平儀的鏡頭張角是其重要參數(shù)，決定了其能夠工作的軌道高度范圍。
[0003]現(xiàn)有的紅外地平儀存在如下缺點(diǎn):
(O現(xiàn)有的紅外地平儀很難滿足軌道高度的通用性需求。紅外地平儀的最佳鏡頭張角取決于衛(wèi)星的軌道高度，現(xiàn)有的紅外地平儀的型號(hào)研發(fā)一般是為某一軌道高度范圍(如750kM到900kM)的衛(wèi)星甚至特定的任務(wù)而單獨(dú)展開(kāi)的，但是現(xiàn)有的紅外地平儀的鏡頭張角是機(jī)械固定的，不能隨意改變，因此，很難滿足通用性需求。
[0004](2)在一定軌道高度范圍內(nèi)可通用的紅外地平儀也有其最優(yōu)的高度檢測(cè)范圍，超過(guò)其最優(yōu)范圍，則無(wú)法達(dá)到器件的最高測(cè)量精度。為了提高測(cè)量精度，傳統(tǒng)的方式是重新設(shè)計(jì)并制造特殊鏡頭張角的紅外地平儀，提高了開(kāi)發(fā)投入的成本。
[0005](3)現(xiàn)有的紅外地平儀很難靈活的改 變?nèi)哂嗯渲?。紅外地平儀的鏡頭冗余設(shè)置根據(jù)任務(wù)對(duì)航天器的可靠度要求而變化，而不同的任務(wù)經(jīng)費(fèi)與可靠度需求，決定了其對(duì)適配的紅外地平儀鏡頭數(shù)量有不同的要求，而現(xiàn)有的紅外地平儀的鏡頭數(shù)目是確定的，若需要更加鏡頭數(shù)目，則需要重新制作紅外地平儀，提高了開(kāi)發(fā)投入的成本。
[0006](4)現(xiàn)有的紅外地平儀安裝位置固定(一般為天底方向)，不利于衛(wèi)星總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
[0007]總的來(lái)說(shuō)，目前存在著的紅外地平儀的大量重復(fù)開(kāi)發(fā)，不僅延長(zhǎng)了項(xiàng)目時(shí)間、浪費(fèi)了人力資源、提高了研發(fā)成本，而且增加了不必要的任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，現(xiàn)有的紅外地平儀的生產(chǎn)型號(hào)的通用能力，配置的靈活程度不能滿足未來(lái)航天任務(wù)的多樣化需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可調(diào)節(jié)鏡頭軸線相對(duì)于地心方向的張角的底座及使用該底座的紅外地平儀。
[0009]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種底座，包括基板及設(shè)置于所述基板上的外框，所述外框具有多個(gè)側(cè)面，在所述外框的每個(gè)側(cè)面上設(shè)置有貫穿所述外框側(cè)壁的開(kāi)口，在所述外框內(nèi)部設(shè)置有一內(nèi)框，所述內(nèi)框具有多個(gè)側(cè)面，所述內(nèi)框的側(cè)面與所述外框的側(cè)面一一對(duì)應(yīng)，所述內(nèi)框的每一側(cè)面上設(shè)置有沿所述內(nèi)框軸向延伸的定位口，以定位所述外部構(gòu)件。[0010]進(jìn)一步，所述基板、外框及內(nèi)框一體成型。
[0011]進(jìn)一步，所述外框?yàn)榫匦瓮饪颍哂兴膫€(gè)側(cè)面，所述內(nèi)框?yàn)榫匦蝺?nèi)框，具有四個(gè)側(cè)面。
[0012]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種紅外地平儀，包括底座及鏡頭，所述底座采用上述的底座，所述鏡頭通過(guò)一轉(zhuǎn)接板與所述底座連接，所述轉(zhuǎn)接板包括一用于安裝所述鏡頭的安裝面板、對(duì)稱設(shè)置在所述安裝面板側(cè)面的固定桿及設(shè)置在所述安裝面板背面的定位桿，所述安裝面板與所述開(kāi)口對(duì)應(yīng)，所述固定桿固定在所述外框的側(cè)面，所述定位桿穿過(guò)所述開(kāi)口及定位口并通過(guò)一鍥塊定位，所述鍥塊設(shè)置有一預(yù)先設(shè)定軸向方向的通孔，所述定位桿穿過(guò)所述鍥塊的通孔，以定位所述鏡頭軸線相對(duì)于地心方向的張角。
[0013]進(jìn)一步，所述開(kāi)口邊緣對(duì)稱設(shè)置有固定裝置，所述固定裝置用于固定所述固定桿。
[0014]進(jìn)一步，所述固定裝置包括一卡片及對(duì)稱設(shè)置在所述底座上的螺栓，所述固定桿在所述螺栓間穿過(guò)，所述卡片扣合在所述固定桿上并通過(guò)螺母與所述螺栓連接，以固定所述固定桿。
[0015]進(jìn)一步，所述固定桿具有外螺紋，在所述固定桿的外側(cè)進(jìn)一步通過(guò)螺母固定。
[0016]進(jìn)一步，所述定位桿具有外螺紋，所述定位桿穿過(guò)所述鍥塊的通孔后通過(guò)螺母固定。
[0017]進(jìn)一步，所述鏡頭通過(guò)螺栓及螺母固定在所述安裝面板。
[0018]進(jìn)一步，所述安裝面板的寬度小于等于所述開(kāi)口的寬度，以便于所述安裝面板通過(guò)所述開(kāi)口。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(O高精度低成本的機(jī)械底座設(shè)計(jì)，能夠調(diào)整鏡頭軸線相對(duì)地心方向的張角，作為適合寬域軌道高度的紅外地平儀能夠適應(yīng)不同軌道高度的航天任務(wù)提高了紅外地平儀通用性，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程，節(jié)約項(xiàng)目成本。能夠根據(jù)航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求調(diào)整紅外地平儀的安裝位置，例如，可使紅外地平儀可在允許的角度范圍內(nèi)側(cè)掛安裝，避免星體對(duì)地面天線、載荷等物體對(duì)紅外地平儀視場(chǎng)的干擾。
[0020](2)充分繼承現(xiàn)有的紅外地平儀的光學(xué)與電氣設(shè)計(jì)，僅僅改變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低此款紅外地平儀的應(yīng)用門檻。適應(yīng)現(xiàn)有成熟的衛(wèi)星星載計(jì)算機(jī)與單機(jī)間的交互方案，降低了應(yīng)用成本，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，且成熟的分系統(tǒng)設(shè)計(jì)與繼承能夠保證產(chǎn)品的可靠性。
[0021](3)集成了多個(gè)鏡頭對(duì)地安裝，鏡頭安裝數(shù)量可選，克服了現(xiàn)有技術(shù)的冗余方案靈活度不夠的缺點(diǎn)，通過(guò)調(diào)整鏡頭數(shù)量適應(yīng)不同任務(wù)的可靠性與精度要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明紅外地平儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為紅外地平儀的鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4A為轉(zhuǎn)接板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4B為轉(zhuǎn)接板結(jié)構(gòu)分解示意圖；
圖5為圖2所示紅外地平儀的俯視圖；
圖6為鍥塊的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的一種底座及使用該底座的紅外地平儀的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明底座10包括基板11及設(shè)置于所述基板11上的外框12。
[0025]所述外框12具有多個(gè)側(cè)面，在所述外框12的每個(gè)側(cè)面上設(shè)置有貫穿所述外框側(cè)壁的開(kāi)口 13。在本【具體實(shí)施方式】中，所述外框12為矩形外框，其具有四個(gè)側(cè)面，每個(gè)側(cè)面上設(shè)置有一貫穿所述外框側(cè)壁的矩形開(kāi)口 13。優(yōu)選地，所述基板11與所述外框12 —體成型，以增強(qiáng)所述基板11與所述外框12之間的連接，防止外框12與基板11脫離。
[0026]在所述外框12內(nèi)部設(shè)置有一內(nèi)框14，所述內(nèi)框14具有多個(gè)側(cè)面，所述內(nèi)框14的
側(cè)面與所述外框12的側(cè)面--對(duì)應(yīng)，所述內(nèi)框14的每一側(cè)面上設(shè)置有沿所述內(nèi)框14軸向
延伸的定位口 15，需要安裝在所述底座10上的外部構(gòu)件(附圖中未標(biāo)示)依次穿過(guò)所述開(kāi)口 13及定位口 14，以定位所述外部構(gòu)件。在本【具體實(shí)施方式】中，所述內(nèi)框14為矩形外框，其具有四個(gè)側(cè)面，四個(gè)側(cè)面與外框12的四個(gè)側(cè)面相對(duì)應(yīng)，內(nèi)框12的每個(gè)側(cè)面上設(shè)置有沿所述內(nèi)框14軸向延伸的定位口 15。所述內(nèi)框14的底部與所述基板11連接。優(yōu)選地，所述基板11與所述內(nèi)框14 一體成型，以增強(qiáng)所述基板11與所述內(nèi)框14之間的連接，防止內(nèi)框14與基板11脫離。
[0027]進(jìn)一步，在所述開(kāi)口 13的邊緣對(duì)稱設(shè)置有固定裝置，在本【具體實(shí)施方式】中，所述固定裝置的一個(gè)部件為對(duì)稱設(shè)置在底座10上的螺栓16，所述螺栓16通過(guò)與卡片(附圖中未標(biāo)示)及螺母(附圖中未標(biāo)示)配合來(lái)固定外部構(gòu)件。
[0028]參見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明還提供一種紅外地平儀20。所述紅外地平儀20包括底座10及鏡頭21，所述底座10即為上文描述的底座，在此不贅述。所述鏡頭21通過(guò)一轉(zhuǎn)接板22與所述底座10連接。所述鏡頭21為根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)防范制造的紅外地平儀鏡頭或現(xiàn)有的紅外地平儀鏡頭。參見(jiàn)圖3所示，在本【具體實(shí)施方式】中，所述鏡頭21包括多個(gè)螺絲孔31，用于與所述轉(zhuǎn)接板22連接固定。
[0029]參見(jiàn)圖4A及圖4B所示，所述轉(zhuǎn)接板22包括一用于安裝所述鏡頭21的安裝面板23、對(duì)稱設(shè)置在所述安裝面板23側(cè)面的固定桿24及設(shè)置在所述安裝面板23背面的定位桿25，所述定位桿25通過(guò)一通孔26安插在所述安裝面板23的背面。
[0030]繼續(xù)參見(jiàn)圖2所示，所述安裝面板23與所述開(kāi)口 13對(duì)應(yīng)。在本【具體實(shí)施方式】中，所述開(kāi)口 13為矩形開(kāi)口。所述安裝面板23的寬度小于或等于所述開(kāi)口 13的寬度，以便于所述安裝面板23通過(guò)所述開(kāi)口 13。
[0031]所述固定桿24固定在所述外框12的側(cè)面，以將所述安裝面板23固定。在所述外框的開(kāi)口 13的邊緣對(duì)稱設(shè)置有固定裝置28，所述固定裝置28用于固定所述固定桿24。所述固定裝置28包括對(duì)稱設(shè)置在底座10上的螺栓16 (標(biāo)示與附圖1中)，與所述螺栓16配合使用的卡片29及螺母26。所述固定桿24在所述螺栓16間穿過(guò)，所述卡片29扣合在所述固定桿24上并 通過(guò)螺母26與所述螺栓16連接，以固定所述固定桿24。進(jìn)一步，所述固定桿24設(shè)置有外螺紋，在所述固定桿24的外側(cè)通過(guò)一螺母27進(jìn)一步固定所述固定桿24，以防止固定桿24從固定裝置28中脫落。
[0032]綜合參見(jiàn)圖2及圖5所示,所述定位桿25穿過(guò)所述開(kāi)口 13及定位口 15并通過(guò)一鍥塊50定位。參見(jiàn)圖6所示，所述鍥塊50設(shè)置有一預(yù)先設(shè)定軸向方向的通孔60，所述鍥塊50的一個(gè)面與所述內(nèi)框14的內(nèi)壁接觸，以使得鍥塊50相對(duì)于內(nèi)框14的位置不變，從而更好地起到定位的作用。
[0033]所述通孔60的軸向方向的確定方法如下:根據(jù)軌道高度所要求的鏡頭21的軸線相對(duì)地心方向的張角來(lái)確定轉(zhuǎn)接板22相對(duì)于外框12的側(cè)面的安裝角度，該角度方向即為所述通孔60的軸向方向。例如，轉(zhuǎn)接板22相對(duì)于外框12的側(cè)面的安裝角度為30度，則該30度方向即為所述通孔60的軸向方向。
[0034]所述定位桿25穿過(guò)所述鍥塊的通孔60，則確定了轉(zhuǎn)接板22相對(duì)于外框12的安裝角度，即確定了所述鏡頭21的軸線相對(duì)于地心方向的張角。若需要改變所述鏡頭21的軸線相對(duì)于地心方向的張角，即改變轉(zhuǎn)接板22的安裝角度，只需要更換具有相應(yīng)的軸向方向的通孔的鍥塊即可。所述鍥塊50的規(guī)格根據(jù)轉(zhuǎn)接板22的安裝角度確定。進(jìn)一步，所述定位桿25具有外螺紋，所述定位桿25穿過(guò)所述鍥塊的通孔60后通過(guò)螺母51固定。
[0035]本發(fā)明紅外地平儀的安裝方法如下:
根據(jù)軌道高度所要求的鏡頭21的軸線相對(duì)地心方向的張角來(lái)確定轉(zhuǎn)接板22相對(duì)于外框12的側(cè)面的安裝角度；將所述轉(zhuǎn)接板22調(diào)整至相對(duì)應(yīng)的角度；定位桿25穿過(guò)具有與轉(zhuǎn)接板22安裝角度相應(yīng)的軸向方向的通孔60的鍥塊50，以固定所述轉(zhuǎn)接板22的安裝角度；使用固定裝置28將固定桿24固定在底座的外框12上，通過(guò)螺母將穿過(guò)通孔60的定位桿25固定。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種底座，包括基板及設(shè)置于所述基板上的外框，其特征在于，所述外框具有多個(gè)側(cè)面，在所述外框的每個(gè)側(cè)面上設(shè)置有貫穿所述外框側(cè)壁的開(kāi)口，在所述外框內(nèi)部設(shè)置有一內(nèi)框，所述內(nèi)框具有多個(gè)側(cè)面，所述內(nèi)框的側(cè)面與所述外框的側(cè)面一一對(duì)應(yīng)，所述內(nèi)框的每一側(cè)面上設(shè)置有沿所述內(nèi)框軸向延伸的定位口，以定位外部構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述基板、外框及內(nèi)框一體成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述外框?yàn)榫匦瓮饪颍哂兴膫€(gè)側(cè)面，所述內(nèi)框?yàn)榫匦蝺?nèi)框，具有四個(gè)側(cè)面。
4.一種紅外地平儀，包括底座及鏡頭，其特征在于，所述底座采用權(quán)利要求1所述的底座，所述鏡頭通過(guò)一轉(zhuǎn)接板與所述底座連接，所述轉(zhuǎn)接板包括一用于安裝所述鏡頭的安裝面板、對(duì)稱設(shè)置在所述安裝面板側(cè)面的固定桿及設(shè)置在所述安裝面板背面的定位桿，所述安裝面板與所述開(kāi)口對(duì)應(yīng)，所述固定桿固定在所述外框的側(cè)面，所述定位桿穿過(guò)所述開(kāi)口及定位口并通過(guò)一鍥塊定位，所述鍥塊設(shè)置有一預(yù)先設(shè)定軸向方向的通孔，所述定位桿穿過(guò)所述鍥塊的通孔，以定位所述鏡頭軸線相對(duì)于地心方向的張角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外地平儀，其特征在于，所述開(kāi)口邊緣對(duì)稱設(shè)置有固定裝置，所述固定裝置用于固定所述固定桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外地平儀，其特征在于，所述固定裝置包括一卡片及對(duì)稱設(shè)置在所述底座上的螺栓，所述固定桿在所述螺栓間穿過(guò)，所述卡片扣合在所述固定桿上并通過(guò)螺母與所述螺栓連接，以固定所述固定桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外地平儀，其特征在于，所述固定桿具有外螺紋，在所述固定桿的外側(cè)進(jìn)一步通過(guò)螺母固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外地平儀，其特征在于，所述定位桿具有外螺紋，所述定位桿穿過(guò)所述鍥塊的通孔后通過(guò)螺母固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外地平儀，其特征在于，所述鏡頭通過(guò)螺栓及螺母固定在所述安裝面板。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外地平儀，其特征在于，所述安裝面板的寬度小于等于所述開(kāi)口的寬度，以便于所述安裝面板通過(guò)所述開(kāi)口。
【文檔編號(hào)】G01C1/00GK103983231SQ201410207614
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】陳宏宇, 劉沛龍, 陳有梅, 余舜京, 王永 申請(qǐng)人:上海微小衛(wèi)星工程中心