[发明专利]卫星-遥感器柔性消热接口

说明书

技术领域

本发明属于以卫星为载体的空间遥感器类光学仪器领域，特别涉及到遥感器的柔性接口方面的技术领域。

背景技术

遥感器是一种常规的光学仪器，而空间遥感器是以卫星为载体的特殊类型的光学仪器。其工作环境极为特殊较普通的光学仪器工作的环境要恶劣得多。它主要工作在太空失重、真空和直接暴露于太阳粒子辐射的环境中。卫星在轨道工作时，其整星处于温度交变的环境下，星体自身在交变温度的作用下将产生难以预测的热变形，而这种热变形产生的热应力将直接向空间光学遥感器进行传递，致使参与成像的各光学元器件光学表面质量和位置精度超出公差要求，最终导致成像质量的降低。

为保证遥感器的正常工作，在遥感器及卫星之间需要进行消热结构设计，以降低或消除卫星对遥感器的热应力的影响。传统的消热结构有球形铰链机构、轴承铰链机构等形式，虽然可以在很大程度上能够起到消热作用，但这些形式存在着装配重复性低、零件较多且形式复杂、抗振性差等缺点。现有技术中急需一种具有可以消除热变形的影响同时又具有高精确度的空间遥感器。

发明内容

为了有效的解决现有技术中存在的不足，本发明设计了一种可以有效消减热应力变形的具有柔性消热接口的卫星用空间遥感器。

卫星-遥感器柔性消热接口，其特征是：包括支撑杆甲、支撑杆乙、卸载槽a、卸载槽b、卸载槽c、卸载槽d、卸载槽e、卸载槽f、卸载槽g、卸载槽h，

所述的卸载槽a和卸载槽d位于支撑杆甲上相互平行；

所述的卸载槽b和卸载槽c位于支撑杆甲上相互平行，并且与卸载槽a和卸载槽d相互垂直；

所述的卸载槽e和卸载槽h位于支撑杆甲上相互平行；

所述的卸载槽f和卸载槽g位于支撑杆甲上相互平行；并且与卸载槽e和卸载槽h相互垂直；

所述的支撑杆甲、支撑杆乙成三角形布置，且支撑杆乙上的卸载槽与支撑杆甲上的卸载槽完全对称。

所述的柔性消热接口采用钛合金材料。

本发明的有益效果是：1、在遥感器与卫星的安装面之间设置，同时成一定角度设置三个柔性消热结构，因此在实现消热作用的同时，能够对遥感器起到定位、支撑作用。

2、当卫星由于温度变化产生热变形时，将牵动消热结构产生绕水平两个坐标轴的旋转和沿三个坐标轴的线位移，这种自由度变化并不会使遥感器产生破坏性的刚体位移，但却可以实现铰链的功能，对卫星的热变形进行卸载，实现了卫星与遥感器之间的热变形隔离，从而使遥感器得到有效的保护。

3、由于没有微小零件的转动环节，当遥感器进行装调时，三个柔性消热结构没有间隙、空回、卡滞现象，所以遥感器系统稳定性较高。

4、柔性消热接口结构的加工采用简单的机械冷加工和电加工工艺，避免了类似铰链装配的复杂工艺，极其容易实现。

5、通过具体的分析计算，合理的选择具体参数，既能保证遥感器具有较高动态刚度，在整星的工作条件下，又具有较高的温度适应性。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。

图1为本发明遥感器柔性消热接口的结构示意图。

图2为本发明遥感器柔性消热接口支撑杆甲的左视图。

图3为本发明遥感器柔性消热接口的立体图。

图4为本发明遥感器柔性消热接口与卫星连接关系示意图。

图5为本发明遥感器柔性消热接口与卫星位置关系示意图。

图中：1为支撑杆甲、2为支撑杆乙、3为卸载槽a、4为卸载槽b、5为卸载槽c、6为卸载槽d、7为卸载槽e、8为卸载槽f、9为卸载槽g、10为卸载槽h。

具体实施方式

1)如图所示首先对柔性消热接口两个支撑杆即撑杆甲1、撑杆乙2的外形进行加工；遥感器与卫星的柔性消热接口本身需要极高的稳定性；柔性消热接口的柔性卸载槽要在五个自由度方向上分别体现。本发明依据铰链消热机构的基本原理，在单一结构件上的两个支撑杆上分别进行刚度弱化，即在五个自由度上进行有限度的释放，实现了柔性消热功能。

2)对柔性消热接口两个支撑杆的结构外形进行热处理工作。柔性消热接口采用钛合金材料，外形加工时需严格按工序进行，确保所有的几何量公差达到设计所需要的要求，并经过严格的热处理过程。

3)对柔性消热接口外形结构进行电加工的工序。该外形加工时需严格按工序进行，确保所有的公差达到设计要求。

4)遥感器与柔性消热接口结构的装配。对于大型空间遥感器，采用三个柔性消热接口结构配合使用，以使遥感器在装配、定位时系统稳定性达到最优，并具有较高的抗振性。