CN206740129U - 一种卫星相机稳定指向机动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卫星相机稳定指向机动控制装置，卫星本体的外侧设置有光学载荷，光学载荷由指向机构、反射镜、稳像机构和成像面阵组成，指向机构的输入端设置有力矩电机，指向机构的一侧设置有反射镜，反射镜的侧面还设置有稳像机构，稳像机构的输入端设置有控制器，稳像机构的输出端设置有补偿回路，稳像机构的输出端指向成像面阵；本卫星相机稳定指向机动控制装置，控制成像时，只需控制指向机构的偏转就可实现对目标方位入射光的接收，稳像机构对光轴抖动进行补偿，对目标方位进行稳定成像，从而使得光学载荷指向过程中稳定度高，抖动量小，成像精度高。

Description

一种卫星相机稳定指向机动控制装置

技术领域

本实用新型涉及光学卫星拍摄技术领域，尤其是一种卫星相机稳定指向机动控制装置。

背景技术

光学遥感卫星广泛应用在国土勘察、环境监测、抢险救灾、天文观测等领域，在国民经济建设中发挥了重要的作用，光学载荷指向稳定度是影响卫星对地成像质量的重要因素，如果光学载荷的指向稳定度低，光轴抖动严重，特别是在载荷机动过程中，卫星观测的图像极易模糊不清，实现卫星高分辨率成像的关键就是提高载荷光轴的指向稳定度，通常对光学载荷的指向控制是通过对卫星本体的姿态机动来实现的，卫星本体机动会严重影响载荷光轴的指向稳定度，导致其很难清晰成像，卫星本体各种扰动源也会影响星上光学载荷指向稳定度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卫星相机稳定指向机动控制装置，具备高精度，高稳定指向，补偿抖动的特点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种卫星相机稳定指向机动控制装置，包括卫星本体、柔性附件和光学载荷，所述卫星本体的外圈设置有柔性附件，柔性附件间隔设置在卫星本体的外表面，卫星本体的外侧还设置有光学载荷，所述光学载荷与卫星本体固定连接，光学载荷由指向机构、反射镜、稳像机构和成像面阵组成，指向机构的一侧安装有力矩电机，所述力矩电机的输出端与指向机构固定连接，指向机构的一侧设置有反射镜，反射镜固定安装在光学载荷的内部，所述反射镜的侧面还设置有稳像机构，稳像机构的输入端设置有控制器，所述稳像机构的输出端设置有补偿回路，补偿回路固定安装在稳像机构的内部，稳像机构的输出端指向成像面阵。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制器采用压电智能材料驱动器。

作为本实用新型进一步的方案：所述补偿回路包括控制误差补偿及偏转角度补偿。

作为本实用新型进一步的方案：所述指向机构、稳像机构活动安装在光学载荷的内部。

与现有技术相比，本实用新型有益效果：

本卫星相机稳定指向机动控制装置，控制器响应速度快，精度高，可以补偿掉指向机构指向过程中的抖动，控制成像时，先稳定卫星本体的姿态，减小各种扰动，优化光学载荷稳定成像的先决条件，当光学载荷对目标区域成像时，通过调节指向机构的角度改变光的入射方位，当卫星本体处于稳定状态时，只需控制指向机构的偏转就可实现对目标方位入射光的接收，光经过反射镜、稳像机构折射并最终显示在成像面阵上，稳像机构对光轴抖动进行补偿，对目标方位进行稳定成像，从而使得光学载荷的光轴在指向机动过程中稳定度高，抖动量小，成像精度高。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的光学载荷组成结构图；

图3为本实用新型的内部结构原理图。

图中：1-卫星本体；2-柔性附件；3-光学载荷；31-指向机构；311-力矩电机；32-反射镜；33-稳像机构；331-控制器；332-补偿回路；34-成像面阵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型实施例中，一种卫星相机稳定指向机动控制装置，包括卫星本体1、柔性附件2和光学载荷3，卫星本体1的外圈设置有柔性附件2，柔性附件2间隔设置在卫星本体1的外表面，卫星本体1的外侧还设置有光学载荷3，光学载荷3与卫星本体1固定连接，光学载荷3由指向机构31、反射镜32、稳像机构33和成像面阵34组成，指向机构31的一侧安装有力矩电机311，力矩电机311的输出端与指向机构31固定连接，力矩电机311带动指向机构31偏转，力矩电机311行程大，可确保指向机构31镜面角度涉猎范围足够大，能够覆盖目标区域，指向机构31的一侧设置有反射镜32，反射镜32固定安装在光学载荷3的内部，反射镜32的侧面还设置有稳像机构33，稳像机构33的输入端设置有控制器331，控制器331采用压电智能材料驱动器，控制器331响应速度快，精度高，可以补偿掉指向机构31指向过程中的抖动，指向机构31、稳像机构33活动安装在光学载荷3的内部，指向机构31与稳像机构33均可偏转，稳像机构33的输出端设置有补偿回路332，补偿回路332固定安装在稳像机构33的内部，稳像机构33的输出端指向成像面阵34，补偿回路332包括控制误差补偿及偏转角度补偿，补偿回路332过滤无效信号，同时补偿指向机构31指向控制中的抖动量以及指向机构31输出时的偏转扰动，从而提高稳定度，保障成像精度，控制成像时，先稳定卫星本体1的姿态，减小各种扰动，优化光学载荷3稳定成像的先决条件，当光学载荷3对目标区域成像时，通过调节指向机构31的角度改变光的入射方位，当卫星本体1处于稳定状态时，只需控制指向机构31的偏转就可实现对目标方位入射光的接收，光经过反射镜32、稳像机构33折射并最终显示在成像面阵34上，稳像机构33对光轴抖动进行补偿，对目标方位进行稳定成像，光学载荷3的光轴在指向机动过程中稳定度高，抖动量小，成像精度高。

综上所述：本卫星相机稳定指向机动控制装置，控制器331响应速度快，精度高，可以补偿掉指向机构31指向过程中的抖动，控制成像时，先稳定卫星本体1的姿态，减小各种扰动，优化光学载荷3稳定成像的先决条件，当光学载荷3对目标区域成像时，通过调节指向机构31的角度改变光的入射方位，当卫星本体1处于稳定状态时，只需控制指向机构31的偏转就可实现对目标方位入射光的接收，光经过反射镜32、稳像机构33折射并最终显示在成像面阵34上，稳像机构33对光轴抖动进行补偿，对目标方位进行稳定成像，从而使得光学载荷3的光轴在指向机动过程中稳定度高，抖动量小，成像精度高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种卫星相机稳定指向机动控制装置，包括卫星本体(1)、柔性附件(2)和光学载荷(3)，其特征在于：所述卫星本体(1)的外圈设置有柔性附件(2)，柔性附件(2)间隔设置在卫星本体(1)的外表面，卫星本体(1)的外侧还设置有光学载荷(3)，所述光学载荷(3)与卫星本体(1)固定连接，光学载荷(3)由指向机构(31)、反射镜(32)、稳像机构(33)和成像面阵(34)组成，指向机构(31)的一侧安装有力矩电机(311)，所述力矩电机(311)的输出端与指向机构(31)固定连接，指向机构(31)的一侧设置有反射镜(32)，反射镜(32)固定安装在光学载荷(3)的内部，所述反射镜(32)的侧面还设置有稳像机构(33)，稳像机构(33)的输入端设置有控制器(331)，所述稳像机构(33)的输出端设置有补偿回路(332)，补偿回路(332)固定安装在稳像机构(33)的内部，稳像机构(33)的输出端指向成像面阵(34)。

2.根据权利要求1所述的一种卫星相机稳定指向机动控制装置，其特征在于：所述控制器(331)采用压电智能材料驱动器。

3.根据权利要求1所述的一种卫星相机稳定指向机动控制装置，其特征在于：所述补偿回路(332)包括控制误差补偿及偏转角度补偿。

4.根据权利要求1所述的一种卫星相机稳定指向机动控制装置，其特征在于：所述指向机构(31)、稳像机构(33)活动安装在光学载荷(3)的内部。