用于地球同步轨道空间光学遥感器的金属外遮光罩的制作方法

本专利涉及一种用于地球同步轨道空间光学遥感器的金属外遮光罩，具体涉及结构形式和材料，它主要应用于地球同步轨道空间遥感器。从根本上避免了高温真空放气可能对空间载荷的污染，同时该结构具有较好的比刚度，可以通过空间环境考核。。

背景技术：

地球同步轨道空间光学遥感器对地观测时要凝视地球，午夜阳光会直接进入光学系统，被结构间吸收产生各种热效应，同时进入光路的部分光线有可能成为杂散光，影响成像质量，严重时烧毁探测器。通常需要在遥感器安装外遮光罩，可以通过遮拦或削弱来自太空环境的杂散光，保证较高的信噪比，并保持光学系统内部及周边的热稳定性。此外，由于轨道特点，外遮光罩的工作环境是高真空、高低温(-100℃～100℃)。光学遥感器对材料的真空放气有如下要求：TML(总质损)≤1％,CVCM(收集的可凝挥发物)≤0.01％，非金属材料难以满足上述要求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本专利提供了一种金属外遮光罩的结构及设计方法，该遮光罩比刚度高，无污染。

金属外遮光罩包括光阑1、筒壁2、外支撑桁架3及安装法兰4，金属外遮光罩的结构材料为铝合金；所述的光阑1和筒壁2之间的连接通过焊接、铆接和粘接的方式，筒壁2和外支撑桁架3通过铆接工艺连接，外支撑桁架3经过轻量化设计，提高薄壁铝结构的刚度；最下方的安装法兰4上有安装用通孔或沉孔，通过铆接或螺纹将整个组件和空间遥感器主体安装，整个遮光罩外表面喷涂无机白漆，内表面喷涂消杂光黑漆。

所述的光阑(1)采用刀口形蜂窝形光阑。

所述的筒壁(2)为圆锥形，采用经钣金成型的铝合金蒙皮结构的筒壁；筒壁(2)形状确定方法如下：

H/A＝cosα·cosβ/sin(α-β) (1)

L/A＝cosα/sin(α-β) (2)

B/A＝sin(α+β)/sin(α-β) (3)

其中：H为遮光罩高度；L为圆锥体母线长度；A为出口宽度；B为入口宽度；α为屏蔽角；β角为观测视场角。

遮光罩内部通光部分轮廓形状由光学系统的观测视场确定，具体尺寸则与包络限制和光轴位置相关，通过中心视轴的外遮光罩内壁尺寸可以用图2表达。

通过分析可以知道，意味着外部杂散光只要偏离超出α角，镜面就不会被外光直接照射到，杂光得到抑制。

本专利的有益效果是：金属外遮光罩从根本上避免了在高真空、高温条件下的有机物挥发问题，在不引入在轨污染的前提下能起到消杂散光作用。

附图说明

图1为外遮光罩结构图，图中：1为光阑，2为筒壁，3为外支撑桁架，4为安装法兰。

图2为外遮光罩内壁尺寸示意图。

图3为外遮光罩筒壁设计实例，图(a)为尺寸示意图，图(b)为结构图。

具体实施方式

下面结合根据上述“发明内容”中具体原理及结构，设计了一台地球同步轨道空间光学遥感器的外遮光罩(如图3)。该遥感器主望远镜口径300mm，前端设有双扫描镜，可实现对地±10°观测视场的探测。

如图2所示，出口宽度A＝530mm，遮光罩高度H＝963.3mm，得到屏蔽角α＝36°，入口宽度B＝869.7mm。

光阑采用铝合金蜂窝芯，规格4*0.04mm，面积2.15m²；筒壁采用厚度0.8mm的铝合金围成；外支撑桁架包括两层环带和四根直条，连同安装法兰一起与筒壁铆接。

整个外遮光罩重量10kg，一阶固有频率117.5Hz，满足任务书要求，且通过杂散光测试。