[发明专利]一种热真空环境下的天线面阵热变形非接触测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及测量系统，特别涉及一种热真空环境下的天线面阵热变形非接触测量系统。

背景技术

目前，随着卫星高精度高分辨指标的不断发展，在卫星研制过程中对天线面阵的型面要求越来越高，而天线面阵在空间真空低温环境下会受冷热交变和温度梯度影响引起型面的热变形，必须解决在天线面阵在真空热试验过程中对热变形的测量问题。在目前的试验方法中，通常采用基于立体视觉的数字摄影测量方式对天线面阵热变形进行测量，但将测量相机在引入真空罐中，必须解决保护、运动、测量精度等关键技术。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种热真空环境下的天线面阵热变形非接触测量系统，方法新颖，测量系统设计巧妙，保证测量相机在热真空环境完成对天线面阵的热变形测量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种热真空环境下的天线面阵热变形非接触测量系统，包括内载有热变形测量控制与分析软件的控制终端、测量相机和测量相机热真空环境下保护装置，所述控制终端位于真空罐外，通过运动控制与数据采集线缆与设置于真空罐内的测量相机相连，所述测量相机通过工装安装在测量相机热真空环境下保护装置内，所述测量相机用于天线面阵图像采集，作为热变形测量计算的原始数据；所述真空罐内还安装有测量相机二维运动装置、天线面阵和零膨胀微晶玻璃基准尺，测量相机热真空环境下保护装置通过工装连接在测量相机二维运动装置上，所述零膨胀微晶玻璃基准尺布置在所述天线面阵一侧。

所述测量相机热真空环境下保护装置内部安装步进电机及其传动机构可以实现所述测量相机在所述测量相机热真空环境下保护装置内部实现沿相机光轴正转和反转运动形式，并同时安装限位装置。

所述测量相机热真空环境下保护装置内部安装干氮气进气口及喷淋装置，可以通过与专门的干氮气柔性管路与真空罐外的氮气储瓶相连，实现保护装置内部气体的热量置换和温度实时调节。

所述测量相机二维运动装置水平面运动导轨采用弧形导轨。

所述零膨胀微晶玻璃基准尺的测量标志点采用圆凹孔喷涂反光涂料，在所述零膨胀微晶玻璃基准尺近端点处，加工出直径10mm，深2mm的圆凹孔，在圆凹孔内均匀喷涂反光涂料，得到圆形反光测量标志点。

所述测量相机需安装在所述测量相机热真空环境下保护装置内进行常温常压环境下的相机测量参数标定。

所述热变形测量控制与分析软件具有所述测量相机运动轨迹的记录功能，所述测量相机在进行某次测量过程时，所述热变形测量控制与分析软件可以记录所述测量相机采集图像位置，根据该记录结果，所述测量相机可以重复该运动轨迹，在相应位置自动进行图像采集。

本发明具有以下有益效果：

通过一台测量相机在热真空环境下完成二维运动，在不同位置对待测对象进行图像采集，并由相应测量控制与分析软件计算，可以实现热真空环境下天线面阵热变形测量，具有非接触、精度高、自动化程度高的性能。解决了测量相机在热真空环境下的保护问题；解决了测量相机在热真空环境下的自标定精度问题；解决了测量相机对天线面阵的交汇角问题；解决了长度基准在热真空环境下的精度问题；解决了热变形试验中遮挡问题。

附图说明

图1为本发明实施例一种热真空环境下的天线面阵热变形非接触测量系统的结构示意图。

图中：1-测量相机，2-测量相机热真空环境下保护装置，3-测量相机二维运动装置， 4-运动控制与数据采集线缆，5-零膨胀微晶玻璃基准尺，6-控制终端，7-天线面阵，8-干氮气柔性管路，9-氮气储瓶，10-真空罐。

具体实施方式

以下将结合图1对本发明的一种热真空环境下的天线面阵热变形非接触测量系统作进一步的详细描述。