一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩的制作方法

1.本发明属于空间光学遥感技术领域，特别是涉及一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩。


背景技术：

2.对于空间遥感器的成像系统，太阳光的侵入会引起杂散光和热流量等问题，影响光学系统的成像质量。杂散光进入到光学系统中来，经由主、次反射镜最终到达相机焦平面位置，就会导致光学系统目标信噪比下降，最终成像质量变差；热流量会使相机内热平衡被破坏，引起结构件和光学元器件热变形，影响光学系统精度，进而导致成像质量变差。
3.为消除太阳光对光学成像系统的干扰，常采用的有效方法是在通光孔径处安装一个遮光罩。一般来说，遮光罩对杂散光和热流量的抑制效果随着长度的增加而增强。随着空间探测技术的发展以及特殊的空间环境要求，工作在某些轨道空间相机遮光罩长度需要进一步增大，但遮光罩的尺寸往往会受到运载火箭整流罩空间包络和卫星整体结构等限制，导致遮光性能受到限制。可展开遮光罩能够通过折叠减小遮光罩尺寸，卫星入轨后遮光罩展开增加长度，从而解决以上问题，在有限的空间内保证了遮光效果。
4.现有的可展开式遮光罩有机构展开式、充气展开式和自展开式等多种形式，但绝大部分可展开遮光罩存在结构复杂、需要额外驱动、重量大、径向尺寸大、展开过程扫掠范围大而易与附近单机发生干涉等问题，使用条件较为局限。由于立方星本身体积小，重量轻，同时相机周围布有多个单机，以上可展开遮光罩并不适用于立方星，因此，研究一种应用在立方星相机的占用空间小、重量轻的可展开遮光罩势在必行。


技术实现要素：

5.本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩，它包括内遮光罩、外遮光罩、卡扣组件、熔断器和线架，所述外遮光罩套装在内遮光罩上，所述内遮光罩和外遮光罩上位置相对的设置有导向杆安装座，所述导向杆安装座上安装有导向杆，所述导向杆上均套接有压缩弹簧，所述导向杆沿内遮光罩和外遮光罩的轴向滑动，所述熔断器安装在内遮光罩上，所述线架安装在外遮光罩上，所述线架的线孔中设置有尼龙线，所述尼龙线将外遮光罩拉紧并固定在熔断器上，所述卡扣组件位置相对的设置在内遮光罩和外遮光罩上，外遮光罩弹出后，内遮光罩和外遮光罩上的卡扣组件配合锁紧相连。
7.更进一步的，所述导向杆安装座包括外导向杆安装座和内导向杆安装座，所述外导向杆安装座和内导向杆安装座分别安装在内遮光罩和外遮光罩上。
8.更进一步的，所述导向杆包括外导向杆和内导向杆，所述外导向杆和内导向杆分别安装在外导向杆安装座和内导向杆安装座上，所述外导向杆套接在内导向杆上形成滑动
配合。
9.更进一步的，所述卡扣组件包括挡块和柔性夹，所述挡块安装在内遮光罩上，所述柔性夹安装在外遮光罩上，外遮光罩弹出后，挡块和柔性夹配合锁紧相连。
10.更进一步的，所述熔断器和线架的数量均为两个，两个线架对称布置在外遮光罩两侧，两个熔断器对称布置在内遮光罩两侧。
11.更进一步的，所述卡扣组件的数量为三个，三个卡扣组件沿内遮光罩和外遮光罩的周向均布。
12.更进一步的，所述导向杆数量为多个，多个导向杆沿内遮光罩和外遮光罩的周向均布，所有导向杆均平行设置。
13.更进一步的，所述导向杆的数量为四个。
14.更进一步的，所述内遮光罩使用碳纤维材料制成。
15.更进一步的，所述外遮光罩采用喷漆处理的玻璃纤维材料制成。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了现有可展开遮光罩存在结构复杂、需要额外驱动、重量大、径向尺寸大、展开过程扫掠范围大而易与附近单机发生干涉的问题。本发明通过轴向弹出的方式增加遮光罩的长度，消除太阳光直射相机引起的杂散光和热流量问题。卫星入轨前，遮光罩处于折叠状态，整体结构紧凑，占用空间小，整体处在立方星包络之内。卫星入轨后，外遮光罩在压缩弹簧的作用下轴向弹出，增加了遮光罩的长度，实现了对太阳光的遮挡。外遮光罩在弹簧推力的作用下，利用卡扣进行锁紧，保证了外遮光罩弹出后具有较大的刚度。弹出式遮光罩重量轻，占用空间小，采用轴向弹出方式，展开过程中外遮光罩的扫掠范围小，导向杆和压缩弹簧可以在遮光罩周向任意布置，有效避免与相机周围的单机发生干涉；导向杆组件可在遮光罩周围狭小空间布置，增大空间利用率；外遮光罩遮光罩弹出后，增加了遮光罩整体长度，满足遮光要求。可以根据卫星平台的空间进行灵活布置导向杆和弹簧的位置，相比于翻转式展开遮光罩，轴向弹出的展开方式需要的展开空间小，适用于空间相机周围布置较多单机的情况，所以适用于立方星空间相机。
附图说明
17.图1为本发明所述的一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩结构示意图；
18.图2为本发明所述的一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩俯视结构示意图；
19.图3为本发明所述的导向杆剖面结构示意图；
20.图4为本发明所述的一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩弹出状态示意图。
21.1：内遮光罩，2：外遮光罩，3：导向杆，3
‑
1：外导向杆，3
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2：内导向杆，4：导向杆安装座，4
‑
1：外导向杆安装座，4
‑
2：内导向杆安装座，5：压缩弹簧，6：卡扣组件，6
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1：挡块，6
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2：柔性夹，7：熔断器，8：线架，9：尼龙线。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。
23.参见图1
‑
4说明本实施方式，一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩，它包括内遮
光罩1、外遮光罩2、卡扣组件6、熔断器7和线架8，所述外遮光罩2套装在内遮光罩1上，所述内遮光罩1和外遮光罩2上位置相对的设置有导向杆安装座4，所述导向杆安装座4上安装有导向杆3，所述导向杆3上均套接有压缩弹簧5，所述导向杆3沿内遮光罩1和外遮光罩2的轴向滑动，所述熔断器7安装在内遮光罩1上，所述线架8安装在外遮光罩2上，所述线架8的线孔中设置有尼龙线9，所述尼龙线9将外遮光罩2拉紧并固定在熔断器7上，所述卡扣组件6位置相对的设置在内遮光罩1和外遮光罩2上，外遮光罩2弹出后，内遮光罩1和外遮光罩2上的卡扣组件6配合锁紧相连。
24.本实施例外遮光罩2可以沿着轴向滑动，压缩弹簧5套在导向杆3上，为外遮光罩2的弹出提供推力，线架8安装在外遮光罩2上，熔断器7安装在内遮光罩1上，尼龙线9穿过线架8的线孔，将外遮光罩2拉紧并固定在熔断器7上，压缩弹簧5处于压缩状态。卫星入轨后熔断器7切断尼龙线9，外遮光罩2在压缩弹簧5的作用力下弹出，增加了遮光罩整体长度；卡扣组件6安装在内遮光罩1和外遮光罩2上，保证外遮光罩2弹出后卡扣组件6可以锁紧，保证外遮光罩在轨状态有足够的刚度。
25.如图3所示，导向杆安装座4包括外导向杆安装座4
‑
1和内导向杆安装座4
‑
2，外导向杆安装座4
‑
1和内导向杆安装座4
‑
2分别安装在内遮光罩1和外遮光罩2上，导向杆3包括外导向杆3
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1和内导向杆3
‑
2，外导向杆3
‑
1和内导向杆3
‑
2分别安装在外导向杆安装座4
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1和内导向杆安装座4
‑
2上，外导向杆3
‑
1套接在内导向杆3
‑
2上形成滑动配合，导向杆安装座4安装时保证导向杆3平行，压缩弹簧5套在外导向杆2上，将外遮光罩2安装到内遮光罩1上，此状态下内导向杆3
‑
2插入到外导向杆3
‑
1内，并保证外遮光罩能够在压缩弹簧5的推力作用下能够顺畅滑动。
26.如图1
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2所示，卡扣组件6包括挡块6
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1和柔性夹6
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2，挡块6
‑
1安装在内遮光罩1上，柔性夹6
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2安装在外遮光罩2上，外遮光罩2弹出后，挡块6
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1和柔性夹6
‑
2配合锁紧相连，保证外遮光罩2弹出后的刚度。
27.如图1所示，熔断器7和线架8的数量均为两个，两个线架8对称布置在外遮光罩2两侧，两个熔断器7对称布置在内遮光罩1两侧，熔断器7安装在线架8的正下方，将两段尼龙线9穿过线架8的通孔，另一端固定在熔断器7上，在两侧尼龙线9的拉力作用下，克服弹簧的推力将外遮光罩2固定，使得弹出式遮光罩处于折叠状态。
28.实施例中卡扣组件6的数量为三个，三个卡扣组件6沿内遮光罩1和外遮光罩2的周向均布，导向杆3数量为多个，多个导向杆3沿内遮光罩1和外遮光罩2的周向均布，所有导向杆3均平行设置，导向杆3的数量为四个，内遮光罩1使用碳纤维材料制成，保证整体结构的强度，外遮光罩2采用喷漆处理的玻璃纤维材料制成，保证了遮光要求。外遮光罩2为轴向弹出的展开方式，展开过程中外遮光罩2的扫掠范围小，导向杆3和压缩弹簧5可以在遮光罩周向任意布置，有效避免与相机周围的单机发生干涉，充分利用空间相机周围狭小空间，增大空间的利用率。
29.采用本实施例弹出式遮光罩的空间相机在入轨前处于图1所示的折叠状态，当卫星进入预定轨道后，将两侧熔断器7同时通电将尼龙线9切断，外遮光罩2在压缩弹簧5的推力作用下弹出。外遮光罩2移动到某一固定位置后，在压缩弹簧5的推力和外遮光罩2的惯性作用下挡块6
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1和弹性夹6
‑
2能够配合锁紧，此时弹出遮光罩长度增加，保证了遮光性能，弹出后的结构如图4所示。
30.以上对本发明所提供的一种应用于立方星相机的弹出式遮光罩，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。