[发明专利]一种地球同步轨道电离层探测装置

权利要求书

1.一种地球同步轨道电离层探测装置，其特征在于，所述装置包括：遮光罩、扫描组件、光学成像组件、探测器组件以及电子学控制组件；所述扫描组件和光学成像组件设置在箱体内；所述箱体顶部设有开孔，遮光罩设置在开孔处，且与箱体连通，形成光路；

所述遮光罩，设置在扫描组件的上方，用于遮挡视场外的光线；

所述扫描组件用于改变光路方向，对观测目标进行大视场扫描，将视场内的气辉光学辐射信号反射至光学成像组件；

所述光学成像组件用于将气辉光学辐射信号成像到焦面处，其中，光学成像组件采用高次离轴三反结构；其中，

所述光学成像组件包括第一反射镜组件、视场光阑、第二反射镜组件以及第三反射镜组件；

所述第一反射镜组件包括第一反射镜和第一反射镜框，第一反射镜固定于第一反射镜框；所述第二反射镜组件包括第二反射镜和第二反射镜框，第二反射镜固定于第二反射镜框；所述第三反射镜组件包括第三反射镜和第三反射镜框，第三反射镜固定于第三反射镜框；

所述视场光阑用于限制观测视场的大小，视场光阑位于第二反射镜与第三反射镜之间；

所述探测器组件用于接收光学成像组件反射的光学辐射信号，并将光学信号转化为电子学信号；

所述电子学控制组件用于为探测器组件提供电源并存储、传输探测器组件的电子学信号。

2.根据权利要求1所述的地球同步轨道电离层探测装置，其特征在于，所述装置还包括支撑架；所述支撑架包括有4个支柱，支柱之间相连；支架的上方设置箱体，支架底部设置有电子学控制组件；探测器组件设置在支架上。

3.根据权利要求1所述的地球同步轨道电离层探测装置，其特征在于，所述箱体的内部采用光学消光材料，所述光学消光材料为黑色喷漆，吸收系数大于0.98。

4.根据权利要求1所述的地球同步轨道电离层探测装置，其特征在于，所述扫描组件可以旋转360°，每次步进0.9°，扫描时间小于0.1s，驻留时间0.2s-20s；

所述扫描组件包括多层介质膜反射镜、金属膜反射镜、反射镜框、压片、步进电机、编码器以及扫描组件支架；

所述多层介质膜反射镜的工作波段范围为135.6nm±5nm，或者140nm-160nm，或者160nm-180nm；在工作波段范围内的反射率大于0.8，在工作波段范围外的反射率小于0.1；

所述金属膜反射镜的工作波段为大于110nm，反射率大于0.8；

所述多层介质膜反射镜与金属膜反射镜分别安装在反射镜框两面，再通过压片固定；

所述步进电机用于提供动力，步进精度小于0.04°；

所述编码器用于检测扫描镜的位置，测量精度0.05°；

所述支架用于固定反射镜框、步进电机以及编码器。

5.根据权利要求1所述的地球同步轨道电离层探测装置，其特征在于，

所述视场光阑的视场大小为12°x1.8°；视场光阑位于第二反射镜与第三反射镜之间。

6.根据权利要求1所述的地球同步轨道电离层探测装置，其特征在于，所述第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜均采用偶次非球面面型；第一反射镜为凹型4级非球面，第二反射镜为凸型6级非球面，第三反射镜为凹型8级非球面；

第一反射镜与第二反射镜可以一次成像，成像位置位于视场光阑处。

7.根据权利要求1所述的地球同步轨道电离层探测装置，其特征在于，所述地球同步轨道电离层探测装置的工作平台为地球同步轨道卫星，轨道高度36000km。