本文關(guān)鍵詞：星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能分析

  更多相關(guān)文章： 遮光罩 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 性能評估 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 Tracepro軟件

【摘要】：隨著航天事業(yè)的發(fā)展,星敏感器在空間飛行器姿態(tài)確定方面的應(yīng)用得到世界各國的廣泛關(guān)注。星敏感器工作在系統(tǒng)視場外有強(qiáng)烈輻射源(如太陽、月亮、地球)的惡劣環(huán)境中,主要針對空間弱小運(yùn)動目標(biāo)成像,背景雜光嚴(yán)重影響星敏感器的姿態(tài)測量精度。因而,針對星敏感器系統(tǒng)在軌應(yīng)用時(shí)的雜光抑制需求,開展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、雜光抑制性能仿真、驗(yàn)證與評估具有重要的理論研究意義及實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要圍繞以下三個(gè)方面開展研究工作:首先,開展星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。分析系統(tǒng)雜光產(chǎn)生的機(jī)理,提出遮光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則,根據(jù)后端接入的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)完成遮光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括遮光罩外形尺寸的設(shè)計(jì)、擋光環(huán)位置的設(shè)計(jì),計(jì)算獲得相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)。同時(shí),基于獲得的設(shè)計(jì)參數(shù)在Solid Works機(jī)械設(shè)計(jì)軟件中完成結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建,并將該結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入Tracepro光學(xué)分析軟件中,為后續(xù)遮光系統(tǒng)的雜光抑制性能分析提供模型輸入。其次,開展星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能仿真研究。根據(jù)輻射傳輸理論,,提出基于光學(xué)材質(zhì)散射特征描述函數(shù)-雙向反射分布函數(shù)進(jìn)行雜光抑制性能仿真的方法�；谠O(shè)計(jì)的遮光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、材質(zhì)物性參數(shù)以及光照條件,利用Tracepro光學(xué)分析軟件仿真獲得遮光罩入口與出口的能量分布。根據(jù)雜光抑制的仿真結(jié)果,構(gòu)建合理的雜光抑制性能評估的指標(biāo)體系,實(shí)現(xiàn)遮光系統(tǒng)雜光抑制性能的定量評估。最后,開展星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究。搭建星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺,測量獲得雜光能量分布數(shù)據(jù),并完成實(shí)驗(yàn)測量的不確定度評定以及穩(wěn)定性分析,同時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果完成雜光抑制性能評估指標(biāo)的提取。通過仿真計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測量分別獲得的雜光抑制性能評估指標(biāo)的比對分析,初步驗(yàn)證了星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能分析與評估方法的正確性�？傊�,星敏感器遮光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、雜光抑制仿真、驗(yàn)證與評估方法將為星敏感器產(chǎn)品定型以及未來新型星敏感器的抗雜光性能優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)方法。
【關(guān)鍵詞】：遮光罩 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 性能評估 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 Tracepro軟件
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V448.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 主要的研究內(nèi)容和研究思路12-15
• 1.3.1 研究思路12-13
• 1.3.2 內(nèi)容安排13-15
• 第2章 星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-25
• 2.0 引言15
• 2.1 雜光抑制機(jī)理15-16
• 2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則16
• 2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法16-19
• 2.3.1 遮光罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-17
• 2.3.2 擋光環(huán)位置設(shè)計(jì)17-19
• 2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果19-24
• 2.4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)19-20
• 2.4.2 結(jié)構(gòu)模型20-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能仿真25-43
• 3.1 引言25
• 3.2 雜光抑制材質(zhì)散射特性分析25-26
• 3.2.1 BRDF概念25
• 3.2.2 BRDF模型25-26
• 3.3 雜光抑制性能仿真26-32
• 3.3.1 性能仿真流程26-28
• 3.3.2 性能仿真結(jié)果28-32
• 3.4 雜光抑制性能評估32-41
• 3.4.1 指標(biāo)體系構(gòu)建32-33
• 3.4.2 評估結(jié)果分析33-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第4章 星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證43-66
• 4.1 引言43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法43-54
• 4.2.1 測量設(shè)備43-45
• 4.2.2 測量方法45-46
• 4.2.3 測量結(jié)果46-50
• 4.2.4 不確定度分析50-52
• 4.2.5 測量穩(wěn)定性分析52-54
• 4.3 測試測量結(jié)果54-63
• 4.3.1 數(shù)據(jù)處理方法54-55
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理結(jié)果55-63
• 4.4 仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的對比分析63-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72

【參考文獻(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：644430