高精度准直式太阳模拟器光机结构设计

为了实现对卫星控制系统中太阳敏感器的高精度地面标定和测试,提出一种真实模拟太阳光辐射特性的高精度准直式太阳模拟器设计方案,根据模拟器热功率高的特点,对氙灯与组合聚光镜、转向平面反射镜、光学积分器等主要组成部分进行了详细的光机结构与热控结构的设计.运用Ansys软件进行热学仿真分析,保证热控结构设计的合理性与最优性.通过实际检测,设计的太阳模拟器可以真实地模拟太阳光辐射特性,准直角小于32',辐照面小于100 mm时,不均匀度优于1.6 %;辐照面在(100~300) mm时,不均匀度优于4.2 %,满足对高精度太阳敏感器的地面标定和精度测试.     

单自由度动态太阳光模拟系统的设计与控制

为了给不宜翻转安装、不宜被旋转的航天太阳跟踪产品提供模拟太阳光,提出了调整反射镜姿态的动态太阳光模拟方法,设计并实现了单自由度太阳光模拟系统。系统包括太阳模拟器、运动台、平面反射镜、编码器、光栅尺、电机和控制系统等。系统通过同时调整平面反射镜的水平位移和倾角,将模拟太阳光总是投射到航天太阳跟踪系统中的太阳敏感器处,保证了航天太阳跟踪产品在模拟太阳光照试验中完全自主运动,不被转动或翻转安装,保护了航天产品中的敏感机械组件。系统建立的光照环境贴近真实太阳光照,便于航天太阳跟踪产品调试和测试。试验结果表明,单自由度太阳光模拟系统可满足航天太阳跟踪产品的测试需求,模拟太阳光入射偏差为0.698 4 mm。     

2.4m太阳模拟器设计

针对目标特性研究需求,设计了有效辐照面直径2.4 m的太阳模拟器。要求辐照面内的照度不小于0.3个太阳常数,出射光束准直角不大于1且被照面的不均匀度不大于3%,光谱失配误差达到Ｃ级。太阳模拟器主要由四个短弧氙灯、四个椭球面反射镜、两个平面反射镜、一组积分器和一个准直反射镜组成。对设计结果进行了软件仿真分析和实验测试。测试结果表明:太阳模拟器的有效光斑直径为2.43 m,被照面平均照度为3 382 lx,光束准直角0.97,不均匀度为2.8%,光谱失配误差达到Ｃ级,满足设计要求。     

增强型红外脉冲太阳模拟器

本发明提供一种脉冲式太阳模拟器及相应的太阳模拟方法。该太阳模拟器由一块或多块反射镜和一个位于反射镜附近的闪光灯组成。工作时,闪光灯产生波长为400nm至1800nm的脉冲光束,其中的主脉冲光束被     

多光谱太阳望远镜阵列（MSSTA）

太阳是天文学研究中重要的对象之一,它的光和热是地球上一切生命的源泉,它发出的各种辐射对地球及其周围的环境会产生巨大的影响。对它进行详细的观测、研究,有助于人类了解宇宙中的其它恒星。尤其是用X射线、极紫外及远紫外波段望远镜观测太阳,可以了解日冕中高温活动区域中的精细结构及其演变过程,对研究太阳风、磁通量出现及太阳活动周期,都有极其重要的意义。本期选择了几篇有关空间短波长太阳成像望远镜的研究进展及关键技术的文章,讨论了多光谱太阳望远镜的设计、胶片的响应特征、以及快速像移补偿等,供有关人员参考。     

太阳射电望远镜控制及采集系统研究

天文学是一门观测的科学,而望远镜就是人们观测天体的工具。国内的太阳射电望远镜大多数采用的是伺服电机驱动,体积巨大,价格也不菲。所以,文中研制一种轻巧,性价比相对而言比较高的太阳射电望远镜。太阳射电望远镜运用的是一个改进的直流电机驱动小型抛物面天线转动,能实现对太阳的跟踪,监测并记录太阳辐射天线温度值的变化,监视太阳爆发并记录太阳射电爆发资料。     

大型太阳模拟器准直镜装调及辐照特性测试

由于太阳模拟器可以精确模拟太阳光,近年来,越来越多空间环境模拟试验采用太阳模拟器来模拟在轨高温环境。介绍了一个有效光束直径2 m的大型太阳模拟器,其准直镜由19块正六边形的球面单元镜拼接而成;分析了球面反射镜光学装调常用方法,以球心自校准法为基础,提出一种拼接式反射镜的装调方案;详述了该拼接式准直镜的装调过程,拼接后有效口径2 710 mm,半径13 280 mm;此外,还介绍了大气环境下、真空低温环境下和真空热试验过程中大型太阳模拟器主要辐照特性检测方法及装置,为太阳模拟器在工程中的更好应用提供参考。     

高精度太阳位置检测系统的设计

针对目前太阳位置检测系统精度不高的情况,设计了一种基于CMOS图像传感器和ARM11微控制器的高精度太阳位置检测系统。该系统可以实时采集太阳图像、定时保存图像并对保存的图像进行图像处理、计算太阳光斑圆心偏离图像中心的偏差角,计算所得的数据可以显示在系统界面上。将系统所得太阳偏差角传送到太阳能板转台控制器中,转台控制器调整太阳能板位置使太阳能板正对太阳,从而提高太阳能利用率。实验结果表明,该系统测量精度高、误差小。     

赋形波束环焦反射镜天线

本文提出在环焦反射镜实现波束赋形的技术,可以按各种业务需求使天线波束成为特定形状。由这种技术设计的天线可以满足气象卫星、太阳同步轨道卫星遥感和双星快速定位系统的要求。     

一种小型多用途定日装置的研制

太阳是最重要的能源，人类许多活动都离不开太阳，因此对太阳光谱及辐射的研究，受到了越来越广泛的重视。但是收于地球的公转和自转，形成太阳相对行地球的视运动，使得普通光谱仪无法做较长时间的太阳光谱测试。因此必须有一套能方便地将太阳光反射到恒定方向的定日装置。本文叙述了小型定日镜是一种自动跟踪太阳的装置，它驱动反射镜始终对准太阳，将太阳辐射反射到某一水平方向，便于光谱仪或望远镜等仪器测量太阳光谱或太阳辐射     

地基太阳雷达探测方法研究

雷达天文学开始于20世纪40年代,不同于天文望远镜接收天体发射的信号的被动观测手段,雷达探测是一种主动观测天体的手段。太阳雷达是利用雷达发射器主动向太阳发射特定波段的电磁波, 并接收反射回波,通过研究回波的性质, 了解日冕磁场结构、日冕物质抛射（CME）的运动状况等重要信息。 本文回顾了利用地基太阳雷达对日冕进行观测研究历史,对地基太阳雷达近些年被边缘化的原因进行了分析,最后还对中国太阳雷达的发展进行展望,地基太阳雷达可以为日冕磁场测量和对地CME的观测及预警预报提供一个全新的探测手段。     

基于51单片机的高精度太阳跟踪系统的研制

在传统的太阳跟踪系统设计中,主要采用光电跟踪与视日跟踪方法。设计了一种基于CMOS摄像头的高精度太阳自动跟踪仪,上位机通过NI公司的虚拟仪器开发平台Labview来设计跟踪软件,通过相关算法计算出太阳实时的方位角和仰角,进而转化成电机运行所需的脉冲,通过RS232传输到51单片机,由单片机来控制电机转动到相应的角度,从而使太阳光斑始终处于摄像头的中心位置。该实验装置具有比商业太阳跟踪仪更高的跟踪精度,跟踪误差最小可以达到0.002°。     

以高气孔率多孔结构为基础的金属光学元件:制作工艺方法

在激光光学和天文学中进行的某些研究必须采用大尺寸反射镜,这些反射镜除了质量小、刚性高以外,还应当具有高水平的反射表面热稳定性.据俄刊报道在贝尔米的“粉末工艺和镀膜问题研究所”的技术科学副博士,技术科学博士和提出制作由铜、殷钢和碳化硅制作同整体反射镜相比轻量化水平呈3.5—5倍减轻的三层大尺寸反射镜,是靠采用可浸入的高气     

基于单片机的太阳追踪系统的设计

针对固定式太阳能利用装置的光能利用率低,设计一种太阳追踪系统。此系统由单片机智能控制,采用光电传感器检测太阳照射下遮光器的阴影,从而精确定位太阳与太阳能利用装置相对位置,实现太阳能利用装置的全程太阳追踪,使太阳光能最大限度地得到利用。     

神经网络在太阳辐射传感器设计中的应用

为了测量太阳辐照度以便达到使光伏电站的效率最大化,提出了一种新的基于反馈神经网络的太阳辐照度测量方法,该方法可用来直接使光伏电站的效率最大化。所提出的传感器由一个光伏电池、一个温度传感器和一个低成本的微控制器组成。计算表明,提出的传感器设计成本较低,因而该装置在光伏电站的大型部署中是一个很好的替代品。使用实验样机对所提出的方法进行了验证,结果显示与商用装置相比,本文设计的传感器更够更加精确地跟踪光伏电站内的太阳辐照度。     

超高亮度短弧放电灯的反射光利用效率

短弧气体放电灯现已广泛应用于投影、医用光源、红外高温熔炉、太阳模拟器等领域.采用球面反射镜把短弧气体放电灯发出的光反射回毫米量级的等离子体电弧源区可以大幅增加特定方向上的光通量并提高灯的亮度.     

太阳能自动跟踪控制系统的设计

为了提高太阳能的利用率,设计一种太阳能自动跟踪控制系统,本系统采用双光电传感器精确定位太阳与太阳能利用装置相对位置,通过单片机智能控制,实现太阳能利用装置的全程太阳追踪;并设计合理的机械结构,通过硬件控制系统,来实现高精度的太阳跟踪.同时,在阴晴不定的天气状况下仍可以实现对太阳的跟踪.具有设计简单、抗干扰能力强、系统控制器稳定、数据传输可靠性高等特点.     

太阳自动跟踪系统的设计

设计一种根据视日运动规律自动跟踪太阳的系统.采用双轴跟踪的办法,利用步进电机双轴驱动,通过对跟踪机构进行水平、俯仰两个自由度的控制,实现对太阳的实时跟踪.该系统适用于各种需要跟踪太阳的装置.主要从硬件和软件方面分析太阳自动跟踪系统的设计与实现.系统在实际运行中状况良好,表现出较高的稳定性,达到了预期目标.     

太阳模拟器的新发展

太阳模拟器作为一种重要的试验与测试设备正广泛应用于航天领域和太阳能利用领域。介绍了使用最多的传统型太阳模拟器的结构组成和工作原理,论述了其优缺点及存在价值。着重叙述了当今涌现的具有代表性的新型太阳模拟器的系统组成和实现形式,如LED太阳模拟器、多光源太阳模拟器、均光棒太阳模拟器、积分球太阳模拟器、光纤传输太阳模拟器和运动式太阳模拟器等。并对它们进行了比较分析,总结了其发展趋势。     

关于光伏发电系统跟踪太阳聚光发电优化控制

针对跟踪太阳聚光发电对跟踪太阳精度要求高、机械惯性大、动力传导存在死区,改进设计一种适用于复杂环境的高精度太阳传感器,通过差分形式对太阳位置进行粗略和精密检测,建立了跟踪太阳聚光发电系统动力部分的数学模型,提出基于模糊控制的跟踪太阳聚光发电优化控制策略,通过仿真和现场应用结果表明,设计的太阳传感器能够适应强光和弱光环境,检测精度优于 0.3°,提出的控制策略能够实现连续高精度跟踪太阳,提升了发电效率。