[发明专利]空间目标多维度动态光学特性地面试验系统及方法

权利要求书

1.一种空间目标多维度动态光学特性地面试验系统，其特征在于，所述系统包括：

球形容器；

置于所述球形容器顶部的太阳模拟器，用于模拟目标所在空间的太阳辐射；

置于所述球形容器内部的三维运动模拟器，用于承载目标并模拟目标俯仰、偏航和自旋姿态运动；

置于所述三维运动模拟器下方的背景辐射模拟器，用于模拟目标所在空间的背景辐射；

位于球形容器子午面上的全向测试轨道，以及安装在所述全向测试轨道上用于沿经线方向运动的测量设备；

位于球形容器赤道面不同方位上的多个光学特性观测窗口，其中每个光学特性观测窗口中设置有至少一个测量设备，用于测量所述目标的近场光学特性数据；

与所述球形容器连通的通光光程筒，所述通光光程筒的末端设置有测量设备，用于测量所述目标的远场光学特性数据。

2.根据权利要求1所述的空间目标多维度动态光学特性地面试验系统，其特征在于，所述太阳模拟器包括多路氙灯投影光学系统；每路所述氙灯投影光学系统均包括一个用于产生系统光束的氙灯组和一个对该路系统光束进行均匀化的光学积分器；

所述太阳模拟器设于所述球形容器顶部的灯室中，所述球形容器顶部设有多个窗口镜，每路所述氙灯投影光学系统中的所述光学积分器均对应一个所述窗口镜，各路系统光束均透过对应的所述窗口镜照射于所述球形容器内的目标；

所述太阳模拟器还包括：活动热沉，可移动的设于所述球形容器内，位于所述窗口镜下方，可活动地遮挡各个所述窗口镜，且所述活动热沉中通入液氮制冷降温，实现阳光与阴影的快速切换。

3.根据权利要求2所述的空间目标多维度动态光学特性地面试验系统，其特征在于：

所述太阳模拟器中，每个所述氙灯组包括多个氙灯单元组件，每个所述氙灯单元组件均包括法兰盘、进风口、聚光镜、灯头和触发器；

其中，所述法兰盘呈圆盘状，设有用于散热的气孔；所述进风口设于所述法兰盘后侧并与所述气孔连通；所述聚光镜为椭球面镜，呈碗状，碗口向前，碗底处开设有圆形孔，所述聚光镜通过聚光镜固定架设于所述法兰盘的前侧，所述圆形孔与所述气孔连通；所述灯头穿过所述聚光镜的圆形孔设于所述法兰盘中心，其发光点位于所述聚光镜第一焦点处；所述触发器设于所述法兰盘后侧并与所述灯头连接，用于点亮所述灯头；

每个所述氙灯单元组件还包括三维调整架；

所述三维调整架包括固定端、移动端、调整架连杆和三个调节件，所述固定端设于所述法兰盘后侧，所述移动端通过三个所述调节件可移动的设于所述固定端，所述灯头的后端穿过所述法兰盘设于所述移动端，所述灯头的前端通过所述调整架连杆连接所述移动端，三个所述调节件能够调节所述移动端在三个维度上移动，带动所述灯头移动，调整灯头位置；

所述太阳模拟器包括五路所述氙灯投影光学系统，一路为中间光路系统，另外四路为外围光路系统；

其中，所述中间光路系统包括五个所述氙灯单元组件；一个所述氙灯单元组件位于中间，其产生光束的光轴为第一主光轴；另外四个所述氙灯单元组件围绕所述第一主光轴均匀对称分布；所述中间光路系统的光学积分器与所述第一主光轴垂直；

每路所述外围光路系统均包括七个所述氙灯单元组件，分两排设置，靠近所述中间光路系统的一排设置三个所述氙灯单元组件，其中位于中间的所述氙灯单元组件其产生光束的光轴为第二主光轴；所述外围光路系统的光学积分器与所述第二主光轴垂直；四路所述外围光路系统的第二主光轴围绕所述第一主光轴均匀对称分布。

4.根据权利要求3所述的空间目标多维度动态光学特性地面试验系统，其特征在于：

所述太阳模拟器还包括复合式制冷系统，所述复合式制冷系统和所述多路氙灯投影光学系统均设于密闭的灯室内；

所述复合式制冷系统包括循环风冷却子系统和循环水冷却子系统；

所述循环风冷却子系统包括多个表冷器；多个所述表冷器分布于多路所述氙灯投影光学系统周围，每个所述表冷器内设有多个离心风机，每个所述氙灯单元组件后侧的进风口均通过一个独立风管连接一个所述离心风机的输出端；

所述循环水冷却子系统包括系统进水管、系统回水管和多组局部水冷管；每个所述光学积分器处均设有一组所述局部水冷管；各组所述局部水冷管及各个所述表冷器内部热交换水管的进口分别与所述系统进水管连通，出口分别与所述系统回水管连通。