一种用于线阵红外地球敏感器极性测量的地球模拟器技术领域
本发明涉及星载红外地球敏感器的地面测试设备。具体涉及一种适用于线阵红外
地球敏感器检测手段，新型模拟地球辐射源的产生方法。
背景技术
红外地球敏感器一种是利用地球自身的红外辐射来测量航天器相对于当地垂线
或者当地地平方位的姿态敏感器，也称地平仪。目前红外地球敏感器主要有3种形式：地平
穿越式、边界跟踪式和辐射热平衡式。线列阵静态红外地球敏感器是一种典型的辐射热平
衡式地球敏感器，因为没有运动部件，体积和质量较小，功耗低，特别适合长寿命飞行任务，
广泛应用于对地定向侦探、气象、通讯、地资等人造卫星上。
线列阵静态红外地球敏感器(以下简称地球敏感器)一般具有等间隔对称分布的4
个光学系统。每个光学系统分别接收来自地球不同部分的红外辐射，通过对每个光学系统
接收到的不同红外辐射能量进行分析而得出航天器姿态。例如地球敏感器当所有光学系统
接收能量相等时，表示航天器姿态角为零。当前后两个光学系统接收能量不相等时，表示航
天器在俯仰轴有姿态偏差；同样地，当左右两个视场接收能量不相等时，表示在滚动轴有姿
态偏差。
地球敏感器的性能和精度将直接影响卫星在轨道上的工作状态。为了对地球敏感
器进行极性测试及精度标定，必须在地面上为其开发一套专用的极性测试设备，即极性测
量的地球模拟器，
发明内容
本发明的目的在于为线列阵静态红外地球敏感器提供一种适合在地面进行极性
测试的地球模拟器。
本发明是一种用于线阵红外地球敏感器极性测量的地球模拟器包括四个地球边
界红外辐射模拟单元1和系统控制单元2；
所述地球边界红外辐射模拟单元1包括第一过渡环1-1、第一转接件1-2、第二过渡
环1-3、第二转接件1-4、红外准直镜1-5、冷光阑1-6、热板1-7、加热薄膜1-8、加热薄膜保温
板1-9及后罩1-10。加热薄膜1-8粘贴在热板1-7上，加热薄膜保温板1-9覆盖于加热薄膜1-8
上通过螺钉与热板1-7连接固定，加热薄膜保温板1-9与后罩1-10通过螺钉连接固定，红外
准直镜1-5及冷光阑1-6与后罩1-10通过螺钉连接固定，第二转接件1-4与红外准直镜1-5通
过第二过渡环1-3螺纹连接固定，第一转接件1-2通过螺钉与第二转接件1-4连接固定，第一
转接件1-2通过第一过渡环1-1与红外地球敏感器螺纹连接固定。
系统控制单元2控制地球边界红外辐射模拟单元1中的热板1-7和冷光阑1-6的温
度差模拟地球边界红外辐射，四个红外辐射模拟单元共同组成整个红外地球热辐射，从而
实现在线列阵红外地球敏感器地面极性测试及标校。
本发明优点在于：模拟器稳定性好，体积小巧轻便。
附图说明
图1为地球模拟器组成图；
图中：1-地球边界红外辐射模拟单元；2-系统控制单元。
图2为地球模拟器结构图；
图中：1-1-第一过渡环、1-2-第一转接件、1-3-第二过渡环、1-4-第二转接件、1-5-
红外准直镜和1-6-冷光阑、1-7-热板、1-8-加热薄膜、1-9-加热薄膜保温板、1-10-后罩。
具体实施方式
下面根据图1、图2给出本发明的一个较好实施例，并予以详细描述，以便更好地了
解本发明的结构特征和功能特点。需要指出的是，给出的实例是为了说明本发明，而不是用
来限制本发明的范围。
如图1所示本发明包括四个地球边界红外辐射模拟单元1和系统控制单元2；其中
通过系统控制单元2控制地球边界红外辐射模拟单元1中的热板1-7和冷光阑1-6的温度差
模拟地球边界红外辐射，四个红外辐射模拟单元共同组成整个地球边界红外热辐射，
如图2所示所述地球边界红外辐射模拟单元包括第一过渡环1-1、第一转接件1-2、
第二过渡环1-3、第二转接件1-4、红外准直镜1-5、冷光阑1-6、热板1-7、加热薄膜1-8、加热
薄膜保温板1-9及后罩1-10。加热薄膜1-8粘贴在热板1-7上，加热薄膜保温板1-9覆盖于加
热薄膜1-8上通过螺钉与热板1-7连接固定，加热薄膜保温板1-9与后罩1-10通过螺钉连接
固定，红外准直镜1-5及冷光阑1-6与后罩1-10通过螺钉连接固定，第二转接件1-4与红外准
直镜1-5通过第二过渡环1-3螺纹连接固定，第一转接件1-2通过螺钉与第二转接件1-4连接
固定，第一转接件1-2通过第一过渡环1-1与红外地球敏感器螺纹连接固定，通过系统控制
单元2控制地球边界红外辐射模拟单元1中的热板1-7和冷光阑1-6的温度差模拟地球边界
红外辐射，四个红外辐射模拟单元共同组成整个地球边界红外热辐射，从而实现在线列阵
红外地球敏感器地面极性测试及标校。
其中红外准直镜1-6焦距为15mm，视场角为32°，冷光阑1-2材料为2A12、热板1-7材
料为T2，冷光阑与热板表面均黑色阳极氧化处理，发射系数εh≥0.85，第一过渡环材料T2，
为第二过渡环材料为T2，第一转接件材料为2A12，第二转接件材料为聚酰亚胺。