高分七号相机遮光罩展开状态红外感知系统

摘要

遥感卫星分辨率日趋精细,相机口径不断增大,受限于运载器直径对刚性遮光罩系统尺寸约束,柔性展开遮光系统在遥感器上逐渐应用,空间柔性展开结构在轨工作状态对于主任务判定有重要作用.报道了一种展开状态红外感知系统,应用于我国高分七号相机遮光罩系统在轨展开状态监测.首先介绍了高分七号双线阵相机及其遮光罩系统设计,分析了展开状态红外感知功能的特殊要求和约束.提出了一种利用"豆荚杆"作为传输通道的基于红外光线传输阻隔特性的新型展开状态感知方法,系统包含了红外光线产生系统与接收系统,采用红外光线产生系统发射的890 nm波段光线作为信息载体,经空间柔性展开结构"豆荚杆"通道后由红外光线接收系统转换为电信号,通过对电信号处理得到柔性结构展开状态信息.系统具有无动作机构部件、无较大能量消耗及数据带宽要求小等优点,对原有展开过程基本不产生影响.通过理论分析证明了该方法的可行性,试验验证了该方法中红外光线产生系统光功率、红外光线接收系统光电晶体管阵列上拉电阻以及工作温度等参数对展开判定准确性的影响.通过试验得到,现有展开状态红外感知系统的红外光线产生系统光功率参数大于25 m A、红外光线接收系统上拉电阻特征参数大于15 kΩ 是系统工作的理想包络.在温度交变环境下,当红外光线接收系统上拉电阻特征参数不大于50 kΩ时,展开状态红外感知系统在125℃以下温度环境中能够有效的判定遮光罩系统的状态参数.为同类型柔性遮光罩系统监测方案设计及在轨温度交变环境下应用策略提供了试验数据基础,具有广泛前景.