摘要：针对当前航天器遮光罩轻量化的需求,在保证薄膜遮光罩有效面积不变的前提下,根据质量和有效面积占比设计了一款柔性平面薄膜遮光罩。以提高薄膜边缘应力的同时尽量避免有效圆面积占比减少为优化目标,对薄膜遮光罩的边缘做弧边优化设计。结果表明,当薄膜遮光罩为正六边形时,既能保证结构对称性,又能获得较低的单位有效面积占比对应质量。通过应力叠加法建立了薄膜遮光罩的应力分布模型,求出薄膜边缘应力的理论计算值。探究了弧边拱高的增加对薄膜边缘应力和有效圆面积占比的影响规律,当二者的函数曲线相交于一点时,可取为薄膜弧边的最优拱高。根据设计的薄膜遮光罩参数,搭建薄膜遮光罩的试验样机并进行展开试验。薄膜遮光罩可完全展开,薄膜边缘张紧度高,证明了薄膜遮光罩系统方案设计的可靠性,弧边设计可有效提高薄膜边缘的应力水平。

摘要：星敏感器在轨工作期间周期性地受到以太阳光为主要来源的杂散光干扰,导致恒星或感知目标捕获失效,轻者姿态数据无效,重者面临被非合作目标定向攻击。在杂散光抑制过程中,遮光罩可将太阳光消减至10-5~10-6量级,从而有效减少太阳光对像面的污染。然而,在遮光罩研制过程中,因散射模型精度不高、挡光环刃口厚度无法有效测量,导致实际遮光罩消光性能达不到预期设计要求。文中在粗糙度为1.0μm铝合金基材上测量Magic black消光涂层,并拟合出偏差小于10%的散射模型;针对挡光环刃口的特殊构造,提出利用同轴远心光路检测刃口厚度,检测精度优于1.2μm;最后以遮光罩消光比定量测试以及外场杂散光观星测试考核遮光罩杂散光抑制性能。结果表明,用拟合后的BRDF散射模型,比朗伯散射体精度提升40%;刃口检测可保障遮光罩消光性能,使得遮光罩消光比理论仿真与实际测试偏差小于12%;暗室杂散光测试使得在24°太阳光入射时像面平均灰度为55.80;外场观星杂散光测试时精度变化量不超过0.5″。该星敏感器遮光罩检测方法可为其他光电类敏感器提供理论基础与技术支持。

摘要：阐述了消杂光的遮光罩和挡光环的设计原理和思想,并基于自行推导的设计公式,提出利用程序计算来实现遮光罩—挡光环四种不同组合(圆柱状且挡光环等高布置、圆柱状且挡光环梯度布置、锥状且挡光环等高布置和锥状且挡光环梯度布置的遮光罩)的设计思想,并给出了设计实例以验证设计公式程序的正确性(与手工计算相比)。结果表明,在任意给定的挡光环个数和高度范围内,通过该设计程序可获得一系列遮光罩的长度和内径参数,再通过杂光仿真软件模拟,根据PST值可确定遮光罩的最佳参数。

摘要：为了在不影响杂散光抑制效果的同时减少空间遥感器的结构尺寸,方便其姿态控制,提出了一种超短型内嵌式遮光罩。介绍了超短型内嵌式遮光罩的基本结构形式及其优化设计方法。重新设计了遮光罩的形状,采用超短型多层遮光筒结构代替了传统设计中过长的外遮光罩。改变了遮光罩与主体结构的安装方式,将遮光罩嵌入式安装于空间遥感器的主体结构,最大限度地压缩了结构尺寸。以某航空相机光学载荷为例,分析了该种遮光罩的可行性和消杂散光效果。采用Light-tools软件优化设计了双层同心圆柱筒结构的遮光罩,并对该遮光罩的杂散光抑制效果进行了评估。模拟计算结果表明,外遮光罩采用超短型内嵌式结构后,遮光罩总长度和重量均减小为传统设计结果的1/3。系统的点源透过率(PST)曲线显示其整体呈下降趋势,且在离轴角大于25°后,光学系统的PST降低到10^(-7)以下。另外,设计的遮光罩能够有效抑制视场外杂散光,其杂散光抑制能力与其他离轴、同轴系统大体相当,满足使用需求。

摘要：星敏感器主要针对空间弱小运动目标成像,背景杂散光严重影响星像点获取的准确性。因此,遮光罩设计是星敏感器的关键技术之一。给出了星敏感器遮光罩设计的基本原则,并推导了两节型遮光罩最优长度设计的公式,简要分析了遮光罩长度、张口直径和张角的关系,并结合某星敏感器进行了仿真验证。结果表明,与桶形结构相比,新的设计结构紧凑,对视场外强光的抑制能力大大增强,能实现观测六等星的目标。

摘要：为了提高某GEO对地激光通信系统的可通率,改善光学天线主镜、次镜的温度水平和温度不均匀性,对其遮光罩进行了优化设计。结合地球同步轨道外热流特点,在不降低通信信号性能的前提下,提出了内壁等间距排布栅板的遮光罩结构。首先,以能量遮挡率不高于5%为约束条件,讨论栅板、遮光罩内壁对主镜阳光辐射角系数的影响,得出遮光罩优化设计方案;其次,采用IDEAS软件开展系统热设计仿真分析,考核栅板布局对主镜和次镜温度指标的影响;最后,计算采用优化后的遮光罩时的激光通信可通率。从温控的角度分析,遮光罩内壁平行和垂直于赤道面方向都等间距布置4块栅板时,与采用传统空心圆柱形遮光罩相比,可通率从81.51%提高到91.21%。

摘要：采用星敏感器测量卫星姿态是现行方法中精度最高的 ,而星敏感器的遮光罩设计是其中关键技术之一。星敏感器的精度取决于星点的位置计算精度 ,而星点位置计算需要有效的提取星点 ,这则取决于遮光罩对杂光的消除量级。针对这一情况 ,本文着重阐述遮光罩的设计 ,并采用一套 Opti CAD的光学软件和 MONTE- CARLO算法对进入遮光罩的光线进行模拟。最后对其结果分析。

摘要：空间相机遮光罩的温度波动直接影响附近光学元件的温度波动，而光学元件的热变形将导致光学成像质量的下降。针对一种高分辨率空间相机的遮光罩，提出了几种不同的热控方案并进行了比对分析。首先，介绍了空间相机遮光罩的一般热控措施及效果并分析了影响空间相机遮光罩温度波动的外热流及传导热阻；然后通过仿真分析得到了三种不同热控方案下的温度数据及主动加热功耗数据，经过比对分析后选用了主动加热功耗少、温度波动范围小的热设计方案。最后，通过热平衡试验及在轨数据验证了选用方案的有效性。空间相机遮光罩的在轨温度范围为4.8～9.2℃，次镜温度范围为17.8～17.9℃，与仿真分析结果一致性良好，热设计合理有效，满足任务需求。

摘要：提出一种航天遥感器里奇 -克雷蒂安 (R- C)系统遮光罩的设计方法 ,并给出其数值计算过程 ,以确定 R- C系统遮光罩的尺寸和口径。同时 ,依据 R- C系统的特点 ,提出其杂散辐射的计算方法 ,用以估计遮光完善 R- C系统的杂光水平。通过计算得到的系统的点源透过率 ,可对系统的杂散辐射抑制能力进行评价。

摘要：针对空间遥感器系统的发展演变,分析了遮光罩所用材料体系的变化情况,重点总结了高性能纤维增强树脂基复合材料在空间遥感器遮光罩中的应用情况。从工程化应用水平来看,目前尚处于在替代传统材料满足型号产品需求的较低阶段,本文简要归纳了其中存在的主要问题。针对蜂窝夹层结构、光阑结构、薄壁壳体结构等不同类型的空间遥感器遮光罩,本文介绍了其所适用的复合材料及其成型工艺。同时,结合材料选择、设计工艺性、工艺设计等工程化应用中的关键环节,作了尝试性地探讨,并对高性能纤维增强树脂基复合材料的实际应用效果进行了评价。最后,就未来空间遥感器系统的发展对材料工艺的需求作了展望。