本文關鍵詞：服務于穩(wěn)像系統(tǒng)的精太陽敏感器的研制

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【摘要】：太陽是唯一一顆我們能夠“近距離”長時間持續(xù)觀測的恒星,因此,人類探索太陽奧秘的腳步從未停止。最近幾十年,太陽觀測取得了長足發(fā)展,人類對于太陽黑子、太陽磁場活動以及太陽風等現(xiàn)象都有了詳細的科研成果。隨著人類對于太陽觀測的熱度逐漸上升,太陽觀測已經(jīng)進入高分辨率高精度的觀測階段。針對高分辨率的需求,更多的太陽觀測衛(wèi)星選擇搭載獨立的穩(wěn)像系統(tǒng)來保證成像精度。這也對服務于穩(wěn)像系統(tǒng)的精太陽敏感器提出了新的要求。精太陽敏感器是穩(wěn)像系統(tǒng)中負責檢測太陽位置偏移量組成部分,它能夠迅速、高精度地判斷太陽在視場中的位置,然后通過驅動偏擺鏡(Tip-tilt mirror)改變太陽光入射望遠鏡的光路,提高望遠鏡成像的精度。為了服務于穩(wěn)像系統(tǒng)的需求,精太陽敏感器必須具備足夠低的噪聲性能,足夠高的位移分辨能力和極高的響應速度。本文針對高分辨率低噪聲的精太陽敏感器提出一套有效的開發(fā)方案。文章結合已有太陽觀測衛(wèi)星上成熟穩(wěn)像系統(tǒng)的開發(fā)方案,選定四象限探測器(QD)作為精太陽敏感器的位置敏感器件。精太陽敏感器分為光學系統(tǒng)和電子學系統(tǒng)兩部分。光學系統(tǒng)通過特定焦距(107.97mm)定焦透鏡和窄帶濾波片完成對于特定波長(782nm)光波的成像。光斑照射在四象限探測器(QD)上,光信號被轉換為電信號。并經(jīng)過兩級放大、模數(shù)轉換等處理過程變成可以存儲和進行數(shù)學運算的數(shù)字信號。本文提出了在完成初步開發(fā)后,針對精太陽敏感器原理樣機進行初步測試的一系列方案。包括測試平臺的搭建和測試軟件的構成。前期的測試主要針對電子學部分,測試結果表明電子學系統(tǒng)的光電流分辨能力優(yōu)于3.1n A,能夠滿足0.26μm的分辨能力。后期測試以搭建的光學測試平臺為依托,完成對于精太陽敏感器的視場角、角分辨率的測量。實測視場角達到95角分,在四象限探測器(QD)中心位置的角分辨率可以達到0.15角秒,在邊緣位置也可以達到0.5角秒。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P111.41

【參考文獻】

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1 饒鵬,孫勝利;航天CCD太陽敏感器的發(fā)展與應用[J];航天控制;2003年04期

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本文編號：1304220