反空天成像干扰防护系统

1.本发明涉及地面要地信息防护技术领域，尤其涉及一种反空天成像干扰防护系统。


背景技术：

2.光学成像侦察卫星通过地球物表的成像，获取各种重要区域设施的布局，为军事行动提供可靠情报。卫星侦察由于侦查面积大、范围广、不受国界和地理条件限制，侦察时效快，所获情报确切可靠，已成为重要的军事情报源之一。某些重点区域（如：试验基地、机场等）需要经常进行各种试验，集科研、定型、鉴定、验证等试验试飞任务于一身，试验过程及结果均为高度机密，各种试验参数，包括制导体制、工作频率、信号波形和参数、抗干扰能力、射程、命中精度、发动机技术等，一旦暴露在光学成像侦察卫星面前，就会让自己在敌方的视野中“单向透明”和让敌方“知彼”。从目前已知的卫星侦察能力来看，如果不对重点区域进行一定的措施防护，其各种重大试验项目将会完全“曝光”。光学成像侦察卫星大多采用大口径接收光学系统，在光学成像侦察卫星受到其工作带宽和视场内的辐射攻击时，由于大口径接收光学系统的聚焦作用，将会在光学元件上产生很高的功率密度，因此光学相机的成像传感器极易受到破坏，成为光学成像侦察卫星最薄弱的环节。
3.目前常用的反卫手段为激光主动干扰式，该干扰方式具有功率高、防护面积大的特点，但研制成本及工作成本高昂，不适合长期运行。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种反空天成像干扰防护系统，其中的反光学成像干扰站采用基于太阳光反射的无源干扰方式，具有研制成本低，后期使用成本几乎可以忽略，是一种高性价比的适合长期运行的防护手段。
5.本发明提供的反空天成像干扰防护系统包括一个防护中心控制站和至少一个反光学成像干扰站，防护中心控制站用于接收传感器监测到的空间目标的卫星实时信息，对空间目标的卫星实时信息进行实时解算并引导各反光学成像干扰站对空间目标实施干扰，其特征在于，每个反光学成像干扰站均包括太阳光反射分系统、伺服控制分系统、操作控制分系统、自定位定向分系统和无线通信分系统；其中，太阳光反射分系统包括反射镜阵面、主阵面支撑结构、次阵面支撑结构、翻转折叠机构、折叠摆臂和跟踪架；主阵面支撑结构固定连接在跟踪架上，次阵面支撑结构为两组，分别布置在主阵面支撑结构的两侧，反射镜阵面安装在主阵面支撑结构与次阵面支撑结构的上端面；翻转折叠机构与折叠摆臂的数量相同且为至少两个，每个翻转折叠机均安装在主阵面支撑结构上，每个折叠摆臂的一端均与次阵面支撑结构固定连接，每个折叠摆臂的另一端均与对应的翻转折叠机构固定连接，通过翻转折叠机构带动折叠摆臂翻转，实现次阵面支撑结构相对于主阵面支撑结构的展开或收拢；自定位定向分系统用于确定反光学成像干扰站的大地坐标和方位基准，并将大地坐
标和方位基准发送至操作控制分系统；操作控制分系统用于实现人机交互、向伺服控制分系统发送跟踪指令、对翻转折叠机构进行控制，以及基于大地坐标和方位基准确定测量基准；伺服控制分系统用于根据跟踪指令对跟踪架进行控制；无线通信分系统用于实现与外部设备的通信。
6.优选地，主阵面支撑结构包括主阵面支撑管、主阵面肋板、c型座和主阵面双层碳桁架；主阵面支撑管为两根，翻转折叠机构、c型座与主阵面肋板分别套装在两根主阵面支撑管上，且翻转折叠机构、主阵面肋板对称分布在c型座的两侧；主阵面肋板的上端面与c型座的上端面保持同一水平高度，主阵面双层碳桁架固定连接在主阵面肋板的上端面与c型座的上端面。
7.优选地，主阵面肋板包括上框架和下框架，上框架和下框架之间通过螺栓连接，将两根主阵面支撑管抱紧。
8.优选地，每个翻转折叠机构均包括输入轴、动子外壳和内部传动组件；输入轴与内部传动组件连接，动子外壳套在内部传动组件的外部，折叠摆臂固定在动子外壳上；输入轴用于与电机连接，当电机开始工作时，通过输入轴输入力矩，带动内部传动组件转动，从而带动动子外壳和折叠摆臂同时运动；内部传动组件包括太阳轮、行星轮、活动内齿圈、固定内齿圈、扭簧、扭簧定子、限位撞块、限位撞块和压力传感器，太阳轮上啮合至少三个行星轮，每个行星轮的外侧啮合活动内齿圈和固定内齿圈；太阳轮、活动内齿圈和固定内齿圈同轴安装，活动内齿圈和固定内齿圈的内径相同、齿距不同；当行星轮转动时，利用活动内齿圈和固定内齿圈的齿距差带动活动内齿圈降速转动；固定内齿圈与扭簧定子连接，扭簧的一端固定在扭簧定子上，扭簧的另一端固定在动子外壳上；活动内齿圈与动子外壳连接，动子外壳的形状为底面开口的圆柱，动子外壳的侧面开有矩形孔，限位撞块与压力传感器分别固定在矩形孔内的两侧，压力传感器与扭簧定子连接；当限位撞块随动子外壳转动时，限位撞块与压力传感器由分离至接触，当压力传感器监测的压力达到设定数值时，控制电机停止工作。
9.优选地，c型座包括支撑面板和支撑组件；支撑组件为两组，分别对称布置在支撑面板的下表面的两侧；每组支撑组件均包括腹板和c型座肋板，腹板与c型座肋板相互垂直且固定连接，c型座肋板沿腹板的长度方向等间距平行布置，在c型座肋板上开设有通孔，通孔的孔径略大于主阵面支撑管的外径，用于贯穿主阵面支撑管。
10.优选地，次阵面支撑结构包括次阵面支撑管、次阵面肋板和次阵面双层碳桁架，次阵面支撑管为两根，次阵面肋板等间距套装在两根次阵面支撑管上，次阵面双层碳桁架固定连接在次阵面肋板的上端面。
11.优选地，次阵面双层碳桁架与主阵面双层碳桁架分别包括上层框架、下层框架和用于连接上层框架与下层框架的空间斜杆，上层框架与反射镜阵面连接，下层框架分别与主阵面肋板、次阵面肋板、支撑面板连接；上层框架包括上层关节接头组和上层杆件组，上层关节接头组中的关节接头之间通过上层杆件组固定连接；下层框架包括下层关节接头组和下层杆件组，下层关节接头组中的关节接头之间通过下层杆件组固定连接；空间斜杆的两端分别与下层关节接头组与上层关节接头组固定连接。
12.优选地，在反射镜阵面与上层框架之间安装有反射镜调平装置，反射镜调平装置包括螺杆、平面轴承、锁紧螺母、调心轴承、橡胶套、底座；其中，底座为底部镂空的凹槽结
构，底座的上缘用于与反射镜阵面粘接，调心轴承安装在底座的凹槽底部，平面轴承分布在调心轴承的上下两侧；螺杆包括光杆段和螺纹段，橡胶套套设在光杆段上，螺纹段向下穿过平面轴承和调心轴承后与上层关节接头组中的关节接头螺纹连接，锁紧螺母锁紧在螺纹段上，实现螺纹段的轴向固定。
13.优选地，反射镜阵面中的反射镜包括玻璃、银反射层、保护层、胶层、碳纤维板、泡沫材料层、支撑板、第一密封保护层以及第二密封保护层，银反射层镀在玻璃的表面，保护层形成在银反射层的表面；胶层设置在保护层的表面，碳纤维板与保护层通过胶层粘接，支撑板粘接在碳纤维板的表面，泡沫材料层设置在碳纤维板的表面，用于吸收运输振动能量，支撑板部分嵌入在泡沫材料层之中，第一密封保护层粘接在泡沫材料层的表面，用于避免泡沫材料层吸收水分；第二密封保护层粘接在玻璃、银反射层、保护层、胶层、碳纤维板、泡沫材料层以及第一密封保护层形成的整体结构的四周，用于对反射镜整体进行密封保护。
14.本发明能够取得以下技术效果：1、与激光主动干扰式的反卫手段相比，本发明利用太阳光作为防护源，功率相对较低，但对对方的侦察效果仍具有较强破坏性，且研制费用低、使用成本几乎可以忽略，是一种性价比极高适合长期运行的防护手段。
15.2、在相机卫星进行抗饱和措施，降低相机灵敏度或者降低相机曝光参数，进行有效防护；3、利用溢出效应干扰目标区域的敌方相机，使该敌方相机过曝溢出，进行有效防护。
附图说明
16.图1是根据本发明实施例提供的反空天成像干扰防护系统的逻辑结构图。
17.图2是根据本发明实施例提供的防护中心控制站的逻辑结构图。
18.图3是根据本发明实施例提供的反光学成像干扰站的逻辑结构图。
19.图4是根据本发明实施例提供的太阳光反射分系统的结构图。
20.图5是根据本发明实施例提供的未安装双层碳桁架状态下的主阵面支撑结构、次阵面支撑的结构图。
21.图6是根据本发明实施例提供的安装双层碳桁架状态下的主阵面支撑结构、次阵面支撑的结构图。
22.图7是根据本发明实施例提供的主阵面肋板的结构图。
23.图8是根据本发明实施例提供的c型座的结构图。
24.图9是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构的结构图。
25.图10是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中输入轴部分的传动结构图。
26.图11是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构的侧视结构图。
27.图12是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中内部传动组件的结构图。
28.图13是根据本发明实施例提供的内部传动组件的截面图。
29.图14是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中扭簧的结构图。
30.图15是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中大链轮的结构图。
31.图16是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中动子外壳的结构图。
32.图17是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中主梁套筒的结构图。
33.图18是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中扭簧定子的结构图。
34.图19是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中前端盖的结构图。
35.图20是根据本发明实施例提供的翻转折叠机构中后端盖的结构图。
36.图21是根据本发明实施例提供的双层碳桁架的结构图。
37.图22是根据本发明实施例提供的反射镜的结构图。
38.图23是根据本发明实施例提供的反射镜调平装置的结构图。
39.图24是根据本发明实施例提供的太阳光反射系统的机动式应用图。
40.图25是根据本发明实施例提供的反光学成像干扰站的防护逻辑图。
41.图26是根据本发明实施例提供的一个防护中心控制站控制多个反光学成像干扰站的逻辑结构图。
42.附图标记：防护中心控制站a、通信分系统a1、解算控制分系统a2、综合通信车分系统a3和综合网管分系统a4、反光学成像干扰站b、太阳光反射分系统i、伺服控制分系统ii、操作控制分系统iii、自定位定向分系统iv、无线通信分系统v、供电模块vi、主阵面支撑管1、主阵面肋板2、上框架201、下框架202、螺栓203、c型座3、支撑面板301、c型座肋板302、腹板303、通孔304、次阵面支撑管4、次阵面肋板5、双层碳桁架6、上层框架61、上层关节接头组611、上层杆件组612、下层框架62、下层关节接头组621、下层杆件组622、空间斜杆63、翻转折叠机构7、输入轴71、小链轮72、大链轮73、张紧轮74、张紧调节摆臂741、调节顶丝742、链条75、太阳轮76、主梁套筒761、锁紧抱箍762、行星轮77、活动内齿圈78、固定内齿圈79、扭簧710、扭簧定子7101、链条口7102、动子外壳711、压力传感器7111、限位撞块7112、前端盖712、后端盖713、折叠摆臂8、跟踪架9、玻璃101、银反射层102、保护层103、胶层104、碳纤维板105、泡沫材料层106、支撑板107、第一密封保护层108、第二密封保护层109、螺杆11、滚动体12、垫圈13、保持架14、锁紧螺母15、调心轴承16、橡胶套17、底座18、平垫片19、波纹垫片110、贴合面181、凹槽182、驻车支腿20、底盘21、电控方舱22、电池仓23。
具体实施方式
43.在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
44.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
45.如图1-图23所示，本发明提供的本发明提供的反空天成像干扰防护系统包括一个防护中心控制站a和至少一个反光学成像干扰站b，防护中心控制站a用于接收雷达/光学等传感器针对空间目标的测量数据，对空间目标进行快速定轨与精确预报；定轨预报与数据管理软件包含基础功能软件、定轨预报软件、任务分析与威胁评估软件、数据管理软件和综合显示软件。能够对卫星运动方程采用数值积分方法，实时预报卫星轨道状态；模拟生成卫星观测数据；融合地基雷达/光学对卫星的观测数据，实时、精确地修正卫星轨道状态，实时解算并发布给各个反光学成像干扰站b。负责向各个反光学成像干扰站b发布各种任务指
令，接收状态信息，实时监视各反光学成像干扰站b的工作状态；提供并保障区域内卫星、光纤、微波等通信方式；对反光学成像干扰站b的数量、布站位置等进行合理规划；负责高精度定位，并作为定位基准站。
46.防护中心控制站a是重点区域反空天成像干扰防护系统的指挥控制中心，具有轨道解算、任务分配、信息传输、可视化指挥控制等功能。负责接收光学/雷达等的卫星实时信息，实时解算并引导各干扰站实施干扰，采用光纤通信、卫星通信、微波通信等多种通信链路进行保障，将各个独立的异构系统整合起来，实现信息共享。防护中心控制站a包括通信分系统a1、解算控制分系统a2、综合通信车分系统a3和综合网管分系统a4，各分系统的主要组成如图2所示。防护中心控制站a属于现有技术，本发明的改进点在于反光学成像干扰站b。
47.反光学成像干扰站b可反射太阳光，使其进入空间目标的相机视场形成一个很亮的像斑，并在局部区域呈现过饱和现象，对星载平台光学成像侦察设备实施干扰，抑制其光学照相侦察能力，阻止其获取重点区域内重要信息，保护区域信息安全。
48.如图26所示，本发明提供的反空天成像干扰防护系统的上游为利用光电或者雷达的空间目标监视系统，空间目标监视系统针对核心目标建立卫星的侦察数据库后，解算过境卫星的精确轨道信息，针对性的构建反空天成像干扰防护系统。
49.防护中心控制站a通过目标位卫星的精确轨道信息，利用当前防护中心控制站a控制的反光学成像干扰站b，下达防护任务，解算当前防护指令。防护中心控制站a可最少控制不小于32个反光学成像干扰站b。反光学成像干扰站b的数量受制于反光学成像干扰站b与防护中心控制站a之间的通信能力以及通信距离。
50.反光学成像干扰站b包括太阳光反射分系统i、伺服控制分系统ii、操作控制分系统iii、自定位定向分系统iv、无线通信分系统v和供电模块vi，反光学成像干扰站b的防护逻辑如图25所示。
51.太阳光反射分系统i包括反射镜阵面、主阵面支撑结构、次阵面支撑结构、翻转折叠机构7、折叠摆臂8和跟踪架9；主阵面支撑结构固定连接在跟踪架9上，次阵面支撑结构为两组，分别布置在主阵面支撑结构的两侧，反射镜阵面安装在主阵面支撑结构与次阵面支撑结构的上端面；翻转折叠机构7与折叠摆臂8的数量相同且为至少两个，每个翻转折叠机7均安装在主阵面支撑结构上，每个折叠摆臂8的一端均与次阵面支撑结构固定连接，每个折叠摆臂8的另一端均与对应的翻转折叠机构7固定连接，通过翻转折叠机构7带动折叠摆臂8翻转，实现次阵面支撑结构相对于主阵面支撑结构的展开或收拢。
52.主阵面支撑结构和次阵面支撑结构均为碳纤维材质，以减轻太阳光反射分系统i的整体重量。
53.主阵面支撑结构包括主阵面支撑管1、主阵面肋板2、c型座3、主阵面双层碳桁架。
54.主阵面肋板2为分体结构，由一个上框架201和两个下框架202组成，上框架201和下框架202之间通过若干螺栓连接，同时将两根主阵面支撑管1抱紧；如此设置是便于翻转折叠机构7的安装与拆解。
55.c型座3包括支撑面板301和支撑组件，支撑面板301下表面的两侧轴对称布置两组支撑组件；支撑组件包括腹板303和c型座肋板302，腹板303和c型座肋板302相互垂直，腹板303位于内侧，用于连接下方的转台装置；c型座肋板302数量为4根且平行布置；c型座肋板
302上设有通孔304，通孔的孔径略大于主阵面支撑管1的外径，用于贯穿主阵面支撑管1。
56.两根主阵面支撑管1分别穿过c型座肋板302的通孔，与支撑面板301保持平行；主阵面肋板2对称分布在c型座3两侧，与主阵面支撑管1固定连接；主阵面肋板2与支撑面板301位于同一水平面，上端固定连接若干用于支撑反射镜阵面的主阵面双层碳桁架。
57.次阵面支撑结构包括次阵面支撑管4、次阵面肋板5和次阵面双层碳桁架；若干次阵面肋板5按一定的间距分布，并固定连接在次阵面支撑管4上；次阵面肋板5上端固定连接若干用于支撑反射镜阵面的次阵面双层碳桁架；次阵面支撑管4的数量为两根，分别固定在次阵面肋板5的两端。
58.主阵面支撑管1的管径大于次阵面支撑管4的管径，用于实现更大的承载。
59.次阵面支撑结构对称设置在主阵面支撑结构两侧；翻转折叠机构7安装在主阵面支撑结构上；折叠摆臂8一端通过螺栓固定在翻转折叠机构7上，另一端通过抱箍卡在次阵面支撑管4上，通过翻转折叠机构驱动折叠摆臂8向上或向下旋转，从而带动次阵面支撑结构实现展开或收拢。
60.在主阵面双层碳桁架与次阵面双层碳桁架上安装光学反射镜阵面，将跟踪架9固定在c型座3的下方，通过跟踪架9的转动带动的轻质大型光学反射镜阵面支撑结构实现二维运动。太阳光反射分系统i可以车载，以驻车工作方式工作，运输过程中处于收拢状态即可，工作时随时展开。
61.图24表示太阳光反射系统i的一种机动式应用，当太阳光反射系统i以驻车工作方式工作时，驻车支腿20支撑在地面，底盘21利用驻车支腿20支撑，太阳光反射系统i直接落座于底盘21之上，当太阳光反射系统i不工作时，驻车支腿20放置于电控方舱22内。可以新增电池仓23，利用电池完成设备的长时间驻车被动防护；电池可以避免发电机等的热红外特征，进一步降低防护区域的目标有效防护特性。
62.跟踪架9是反射镜阵面的承载机构，也是调整反射镜阵面方位和俯仰角度的执行机构，跟踪架9可以根据布站情况选择地平式机架或极轴式机架。跟踪架9的主要功能和特点有：支撑和承载反射镜片；将角度数据发送到操作控制分系统iii；跟踪架9的垂直轴可以与地面垂直，也可以与地面夹角与当地纬度一致，确保在天顶盲区可正常工作。
63.翻转折叠机构7包括输入轴71、小链轮72、大链轮73、张紧轮74、张紧调节摆臂741、调节顶丝742、链条75、太阳轮76、主梁套筒761、锁紧抱箍762、行星轮77、活动内齿圈78、固定内齿圈79、扭簧710、扭簧定子7101、链条口7102、动子外壳711、压力传感器7111、限位撞块7112、前端盖712和后端盖713。
64.输入轴71用于与电机连接，输入轴71与太阳轮76的轴心平行设置，在输入轴71上设置有一个固定的小链轮72，小链轮72通过链条75、张紧轮74与大链轮73连接。张紧轮74设置在小链轮72和大链轮73之间，张紧轮74与张紧调节摆臂741连接，张紧轮74与张紧调节摆臂741之间设有一固定轴，通过旋转调节顶丝742，调节顶丝742迫使张紧调节摆臂741绕轴转动，张紧调节摆臂741带动张紧轮74的轴心位置发生改变，对链条75产生作用力，即可调整链条75的张紧情况。
65.大链轮73套紧在太阳轮76的一端，大链轮73与太阳轮76相对固定，太阳轮76套在主梁套筒761上，如图9即为主梁套筒761的结构，通过主梁套筒761内侧的锁紧抱箍762固定在翻转折叠机构的支撑梁上，锁紧抱箍762设置在主梁套筒761内侧的两端位置。太阳轮76
为外齿轮，其上啮合有四个行星轮77，行星轮77的外侧啮合有活动内齿圈78和固定内齿圈79，太阳轮76、活动内齿圈78和固定内齿圈79为同轴安装，且活动内齿圈78和固定内齿圈79的内径尺寸相同、齿距不同，即活动内齿圈78和固定内齿圈79的齿数也不同。
66.固定内齿圈79与扭簧定子7101连接，并且在输入轴71转动过程中，固定内齿圈79与扭簧定子7101均不发生转动。如图10即为扭簧定子7101的结构，扭簧定子7101设置在固定内齿圈79的后侧，扭簧定子7101的侧面开有链条口7102，便于链条75通过。在扭簧定子7101的后侧还设置有一个如图6所示的扭簧710，当发生较小行程时，扭簧710及可提供一个较大转矩。扭簧710的内圈端通过柱销固定在扭簧定子7101上，扭簧710的外圈端为一勾状结构，该外圈端固定在动子外壳711上的开口位置。
67.活动内齿圈78与动子外壳711固定连接，并且在输入轴71转动过程中，动子外壳711随活动内齿圈78旋转。如图8即为动子外壳711的结构，动子外壳711的形状为两个底面开口的圆柱，动子外壳711的侧面开有矩形孔，矩形孔的一边上设置有与动子外壳711连接的限位撞块7112，限位撞块7112是固定在矩形孔的边上的，随动子外壳711转动；在矩形孔的另一边位置设置有与扭簧定子7101连接的压力传感器7111。此外，在装置的两侧还设置有前端盖712和后端盖713，用于避免较大块状物进入内部，对传动过程造成影响，避免齿牙受损或电机烧坏，前端盖712和后端盖713的结构如图11和图12所示。
68.次阵面支撑结构的展开过程为：电机开始工作通过输入轴71输入力矩，输入轴71带动小链轮72转动，小链轮72通过链条75和张紧轮74带动大链轮73实现一级减速。太阳轮76随大链轮73一起转动，太阳轮76带动行星轮77进行转动，由于固定内齿圈79和扭簧定子7101是相对固定不进行转动，所以行星轮77自转的同时，围绕太阳轮76进行公转，由于固定内齿圈79与活动内齿圈78内径尺寸相同、齿距不同，所以行星轮77转动过程中会带动活动内齿圈78进行低速转动，实现二级减速，并且该过程的减速比极大，完全可满足副阵面展开过程对于减速比的需求。由于活动内齿圈78与动子外壳711连接，所以活动内齿圈78会带动动子外壳711进行转动，动子外壳711带动摇臂以及副阵面进行向上进行水平展开。在动子外壳711转动过程中，扭簧710的内圈定子端与扭簧定子7101固定，不进行转动，而扭簧710的外圈动子端则随动子外壳711转动，转动过程中，扭簧710会提供一个与电机转矩方向一致的补偿力矩，降低对于电机输出力矩的需求；并且转动时限位撞块7112随动子外壳711转动，限位撞块7112与压力传感器7111逐渐由分离状态至接触，当限位撞块7112与压力传感器7111间的压力达到设定数值时，说明已经转动到位，次阵面支撑结构已与主阵面支撑结构水平，压力传感器7111则将信号输出控制电机停止输入。
69.次阵面支撑结构展开后：由于次阵面支撑结构受到重力作用，因此动子外壳711与活动内齿圈78会产生一个反向旋转的力矩，活动内齿圈78会将该力矩传递给行星轮77，但此时行星轮77被固定内齿圈79啮合锁死无法将力矩进行输出，进而无法带动太阳轮76进行转动输出，翻转折叠机构7实现自锁。
70.在现有的翻转折叠机构中，通常采用蜗轮蜗杆形式的自锁，但蜗轮蜗杆形式的自锁形式会出现微量回转之后才能自锁完成，会导致次阵面支撑结构上的反射镜阵面与主阵面支撑结构上的反射镜阵面不水平。
71.次阵面支撑结构的收拢过程为：电机进行反转，传动过程与次阵面支撑结构的展开过程相同，不同之处在于，扭簧710会受到压缩，扭簧710会提供一个与电机转矩方向相反
的力矩，抵抗次阵面支撑结构所受的重力，避免重力影响次阵面支撑结构收拢。
72.主阵面双层碳桁架与次阵面双层碳桁架的结构相同，为了方便表述统称为双层碳桁架，双层碳桁架6分别包括上层框架61、下层框架62和用于连接上层框架61与下层框架62的空间斜杆63，上层框架与反射镜阵面连接，下层框架62分别与主阵面肋板2、次阵面肋板5、支撑面板301连接；上层框架61包括上层关节接头组611和上层杆件组612，上层关节接头组611有多个关节接头组成，每个关节接头内开设有安装孔，上层杆件组612由多根杆件组成，各杆件分别插入在对应的关节接头的安装孔内，杆件与关节接头接触的位置涂有环氧树脂胶，当环氧树脂胶固化后实现杆件与关节接头的固定连接。
73.下层框架62包括下层关节接头组621和下层杆件组622，下层杆件组622中的杆件插入到下层关节接头组621中的关节接头的安装孔内，并通过环氧树脂胶固化固定。
74.空间斜杆63的两端分别插入到下层关节接头组中关节接头的安装孔内与上层关节接头组中关节接头的安装孔内，同样通过环氧树脂胶固化固定。
75.在上层关节接头组611中的关节接头上开设有螺纹孔，用于连接反射镜调平装置，在反射镜调平装置上安装反射镜阵面，通过反射镜调平装置调节反射镜阵面的角度并释放温度应力。
76.反射镜调平装置包括螺杆11、平面轴承、锁紧螺母15、调心轴承16、橡胶套17、底座18；平面轴承包括滚动体12、垫圈13、保持架14，若干个滚动体12嵌入保持架14中并置于垫圈13上，垫圈13用于保证滚动体12与保持架14充分接触。
77.底座18为底部镂空的凹槽结构，调心轴承16安装在底座18的凹槽底部。
78.调心轴承16上下表面分别设置一个平面轴承；平面轴承的垫圈13面向调心轴承16，用于保证平移自由度，实现温度应力的释放。
79.螺杆11包括光杆段和螺纹段，在光杆段上套装橡胶套17，橡胶套17用于保证平面轴承装配时的定心，螺纹段向下穿过平面轴承和调心轴承16与上层关节接头组611中的关节接头的螺纹孔螺纹连接。
80.锁紧螺母15与螺杆11螺纹连接，锁紧螺母15与平面轴承间设置一个垫圈13，通过锁紧螺母15将平面轴承压紧在调心轴承16上并减小部件之间的磨损，使得螺杆11整体不会发生轴向窜动且可以在与反射镜阵面平行的方向有微小的活动量。
81.底座18靠近反射镜阵面的一侧设有贴合面801，贴合面801上设有若干凹槽802，凹槽802用于增大贴合面801与反射镜阵面的摩擦力；801贴合面抵接反射镜阵面，用于与反射镜阵面粘接成型。
82.螺杆11的下端与支撑框架用螺母连接，在锁紧螺母15与支撑框架之间设置垫片组，垫片组由两个平垫片9和一个波纹垫片10形成“三明治”结构，通过挤压或放松波纹垫片10来小范围的调整波纹垫片10的压缩量。
83.反射镜阵面有多个反射镜构成，每个反射镜均包括玻璃101、银反射层102、保护层103、胶层104、碳纤维板105、泡沫材料层106、支撑板107、第一密封保护层108、第二密封保护层109，银反射层102镀在玻璃101表面，并在银反射层102的表面形成有保护层103，碳纤维板105与保护层103通过胶层104粘接，碳纤维板105的表面通过结构胶粘接有支撑板107，用于实现反射镜的固定安装；碳纤维板105的表面形成有泡沫材料层106，支撑板107嵌入在泡沫材料层106之中，泡沫材料层106能够吸收运输振动能量、降低运输振动破坏反射镜质
量的风险；泡沫材料层106的表面粘接有第一密封保护层108，以避免泡沫材料层106吸收水分；在后镀银反射镜、胶层104、碳纤维板105、泡沫材料层106以及第一密封保护层108形成的整体结构的四周粘接有第二密封保护层109，对反射镜整体进行密封保护。
84.在一些优选的实施例中，泡沫材料层106选用pmi泡沫材料。
85.在一些优选的实施例中，碳纤维板105通过结构胶与保护层103粘接，支撑板107通过结构胶与碳纤维板105粘接，采用结构胶进行粘接以增加粘接强度。第一密封保护层108通过木工胶与泡沫材料层106粘接，第二密封保护层109通过木工胶与后镀银反射镜、胶层104、碳纤维板105、泡沫材料层106以及密封保护层9形成的整体结构粘接，采用木工胶进行粘接能够降低对反射镜镜面面型的影响。
86.在一些优选的实施例中，第一密封保护层108选用铝箔，第二密封保护层109选用碳纤维板。
87.在具体的实施例中，后镀银反射镜的厚度为4mm，碳纤维板105的厚度为0.5mm，第二密封保护层109的厚度为0.2mm。
88.本发明中的反射镜实际为具有夹层结构的反射镜，通过粘接碳纤维板105以提高整体强度，并在碳纤维板105的表面形成泡沫材料层106以吸收运输振动能量，能够降低运输振动破坏反射镜质量的风险。通过在泡沫材料层106的表面以及整体结构四周分别设置保护层103，对具有夹层结构的反射镜整体进行保护。具有夹层结构的反射镜能够在保证结构强度的同时降低整体重量，以适应大面幅拼接，同时相较于镀层反射膜工艺能够降低制造成本。
89.伺服控制分系统ii主要包括力矩电机、驱动电路和相关软硬件，主要功能有：（1）接收时间信号；（2）控制跟踪架的方位俯仰轴运行到指定位置；（3）控制跟踪架按照给定速度和加速度运转；（4）接收操作控制分系统发来的实时跟踪信息并执行。
90.操作控制分系统iii是反光学成像干扰站的运行控制中心，主要包括工控机、可触屏操作显示器等硬件及相应操作控制软件，主要用于实现反光学成像干扰站的操作控制及对外信息交互。
91.操作控制分系统iii放置在一个电控箱内，由可触屏操作显示器提供人机交互界面。可触屏操作显示器可以安装在载车舱体外表面适当位置，也可安装在载车副驾驶位置前方，便于操作手在副驾驶席位上操作设备，主要功能有：（1）通过网络接收观测计划及远程控制指令；（2）通过网络发送装置实时状态和跟踪数据；（3）通过串口实现反射镜折叠和展开；（4）通过串口实现反射镜调平；（5）通过观测计划计算需要防护的时间段，计算防护过程的跟踪弧段，发送给伺服控制分系统，在窗口期按照跟踪数据自动运行；（6）实时接收引导信息，将引导信息直接发送给伺服控制分系统，使设备根据外引导信息运行；（7）接收自定位定向分系统的位置、方向值，确定设备的测量基准；
（8）定时开关机功能。
92.自定位定向分系统iv主要包括gps定位设备、光纤陀螺、加速度计等设备，主要功能有：（1）确定当前设备中心的大地坐标；（2）确定当前设备的方位基准；（3）将方位基准、大地坐标发送给操作控制分系统；（4）接收北斗或gps时间，并发送给操作控制分系统。
93.供电模块vi采用锂电池组和油机混合的两用供电方式，包括电池组、柴油发电机和电池管理系统，主要功能有：（1）具有供电模块切换、弱电量提醒等功能；（2）具有自主选择适合当前条件下的最佳供电方式功能，锂电池电量充足的情况下，由锂电池为设备供电，当锂电池电量低于阈值时，电源管理系统自动切换到柴油发电机供电模式。
94.无线通信分系统v主要用于实现自主通信功能，具有语音调度和数据信息传输功能，为现有技术。
95.本发明能够取得如下技术效果：1）可将太阳光反射进入侦察卫星的相机视场，并引起相机视场内部分区域过曝，实现对重点区域的防护；2）具有自定位定向功能，到达任务地点后可以快速获得方位和位置基准，解决了机动设备外场使用缺少测量基准的难题，提供了设备机动使用的必要条件；3）可根据使用情况，选择采用地平式跟踪架或极轴式跟踪架，可在天顶区域持续工作，有效避免了设备在天顶区域无法正常跟踪的难题；4）可实时接收引导信息，根据引导信息运行，也可以根据轨道预报数据和任务期间的地方时自行解算设备理论跟踪曲线，在窗口期按照理论跟踪曲线自行引导设备工作；5）具有定时自动开机、自动运行功能，设备可在无人值守的情况下连续、正常工作；6）对操作控制分系统小型化设计，实现运输平台与控制的一体化；7）具备高精度快速展开能力，在运输或转场状态下，反射镜面可拼接折叠，设备展开后通过定位销和调整装置快速调整各反射镜组件平行度。
96.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
97.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种反空天成像干扰防护系统，包括一个防护中心控制站和至少一个反光学成像干扰站，所述防护中心控制站用于接收传感器监测到的空间目标的卫星实时信息，对空间目标的卫星实时信息进行实时解算并引导各反光学成像干扰站对所述空间目标实施干扰，其特征在于，每个反光学成像干扰站均包括太阳光反射分系统、伺服控制分系统、操作控制分系统、自定位定向分系统和无线通信分系统；其中，所述太阳光反射分系统包括反射镜阵面、主阵面支撑结构、次阵面支撑结构、翻转折叠机构、折叠摆臂和跟踪架；所述主阵面支撑结构固定连接在所述跟踪架上，所述次阵面支撑结构为两组，分别布置在所述主阵面支撑结构的两侧，所述反射镜阵面安装在所述主阵面支撑结构与所述次阵面支撑结构的上端面；所述翻转折叠机构与所述折叠摆臂的数量相同且为至少两个，每个翻转折叠机均安装在所述主阵面支撑结构上，每个折叠摆臂的一端均与所述次阵面支撑结构固定连接，每个折叠摆臂的另一端均与对应的翻转折叠机构固定连接，通过所述翻转折叠机构带动所述折叠摆臂翻转，实现所述次阵面支撑结构相对于所述主阵面支撑结构的展开或收拢；所述自定位定向分系统用于确定所述反光学成像干扰站的大地坐标和方位基准，并将所述大地坐标和所述方位基准发送至所述操作控制分系统；所述操作控制分系统用于实现人机交互、向所述伺服控制分系统发送跟踪指令、对所述翻转折叠机构进行控制，以及基于所述大地坐标和所述方位基准确定测量基准；所述伺服控制分系统用于根据所述跟踪指令对所述跟踪架进行控制；所述无线通信分系统用于实现与外部设备的通信。2.根据权利要求1所述的反空天成像干扰防护系统，其特征在于，所述主阵面支撑结构包括主阵面支撑管、主阵面肋板、c型座和主阵面双层碳桁架；所述主阵面支撑管为两根，所述翻转折叠机构、所述c型座与所述主阵面肋板分别套装在所述两根主阵面支撑管上，且所述翻转折叠机构、所述主阵面肋板对称分布在所述c型座的两侧；所述主阵面肋板的上端面与所述c型座的上端面保持同一水平高度，所述主阵面双层碳桁架固定连接在所述主阵面肋板的上端面与所述c型座的上端面。3.根据权利要求2所述的反空天成像干扰防护系统，其特征在于，所述主阵面肋板包括上框架和下框架，所述上框架和下框架之间通过螺栓连接，将两根主阵面支撑管抱紧。4.根据权利要求3所述的反空天成像干扰防护系统，其特征在于，每个翻转折叠机构均包括输入轴、动子外壳和内部传动组件；所述输入轴与所述内部传动组件连接，所述动子外壳套在所述内部传动组件的外部，所述折叠摆臂固定在所述动子外壳上；所述输入轴用于与电机连接，当所述电机开始工作时，通过所述输入轴输入力矩，带动所述内部传动组件转动，从而带动所述动子外壳和折叠摆臂同时运动；所述内部传动组件包括太阳轮、行星轮、活动内齿圈、固定内齿圈、扭簧、扭簧定子、限位撞块、限位撞块和压力传感器，所述太阳轮上啮合至少三个行星轮，每个行星轮的外侧啮合所述活动内齿圈和所述固定内齿圈；所述太阳轮、所述活动内齿圈和所述固定内齿圈同轴安装，所述活动内齿圈和所述固定内齿圈的内径相同、齿距不同；当所述行星轮转动时，利用所述活动内齿圈和所述固定内齿圈的齿距差带动所述活动
内齿圈降速转动；所述固定内齿圈与所述扭簧定子连接，所述扭簧的一端固定在所述扭簧定子上，所述扭簧的另一端固定在所述动子外壳上；所述活动内齿圈与所述动子外壳连接，所述动子外壳的形状为底面开口的圆柱，所述动子外壳的侧面开有矩形孔，所述限位撞块与所述压力传感器分别固定在所述矩形孔内的两侧，所述压力传感器与所述扭簧定子连接；当所述限位撞块随所述动子外壳转动时，所述限位撞块与所述压力传感器由分离至接触，当所述压力传感器监测的压力达到设定数值时，控制所述电机停止工作。5.根据权利要求4所述的反空天成像干扰防护系统，其特征在于，所述c型座包括支撑面板和支撑组件；所述支撑组件为两组，分别对称布置在所述支撑面板的下表面的两侧；每组支撑组件均包括腹板和c型座肋板，所述腹板与所述c型座肋板相互垂直且固定连接，所述c型座肋板沿所述腹板的长度方向等间距平行布置，在所述c型座肋板上开设有通孔，所述通孔的孔径略大于所述主阵面支撑管的外径，用于贯穿所述主阵面支撑管。6.根据权利要求5所述的反空天成像干扰防护系统，其特征在于，所述次阵面支撑结构包括次阵面支撑管、次阵面肋板和次阵面双层碳桁架，所述次阵面支撑管为两根，所述次阵面肋板等间距套装在两根次阵面支撑管上，次阵面双层碳桁架固定连接在所述次阵面肋板的上端面。7.根据权利要求6所述的反空天成像干扰防护系统，其特征在于，所述次阵面双层碳桁架与所述主阵面双层碳桁架分别包括上层框架、下层框架和用于连接所述上层框架与所述下层框架的空间斜杆，所述上层框架与所述反射镜阵面连接，所述下层框架分别与所述主阵面肋板、所述次阵面肋板、所述支撑面板连接；所述上层框架包括上层关节接头组和上层杆件组，所述上层关节接头组中的关节接头之间通过所述上层杆件组固定连接；所述下层框架包括下层关节接头组和下层杆件组，所述下层关节接头组中的关节接头之间通过所述下层杆件组固定连接；所述空间斜杆的两端分别与所述下层关节接头组与所述上层关节接头组固定连接。8.根据权利要求7所述的反空天成像干扰防护系统，其特征在于，在所述反射镜阵面与所述上层框架之间安装有反射镜调平装置，所述反射镜调平装置包括螺杆、平面轴承、锁紧螺母、调心轴承、橡胶套、底座；其中，所述底座为底部镂空的凹槽结构，所述底座的上缘用于与所述反射镜阵面粘接，所述调心轴承安装在所述底座的凹槽底部，所述平面轴承分布在所述调心轴承的上下两侧；所述螺杆包括光杆段和螺纹段，所述橡胶套套设在所述光杆段上，所述螺纹段向下穿过所述平面轴承和所述调心轴承后与所述上层关节接头组中的关节接头螺纹连接，所述锁紧螺母锁紧在所述螺纹段上，实现所述螺纹段的轴向固定。9.根据权利要求1~8中任一项所述的反空天成像干扰防护系统，其特征在于，所述反射镜阵面中的反射镜包括玻璃、银反射层、保护层、胶层、碳纤维板、泡沫材料层、支撑板、第一密封保护层以及第二密封保护层，所述银反射层镀在所述玻璃的表面，所述保护层形成在所述银反射层的表面；所述胶层设置在所述保护层的表面，所述碳纤维板与所述保护层通
过所述胶层粘接，所述支撑板粘接在所述碳纤维板的表面，所述泡沫材料层设置在所述碳纤维板的表面，用于吸收运输振动能量，所述支撑板部分嵌入在所述泡沫材料层之中，所述第一密封保护层粘接在所述泡沫材料层的表面，用于避免所述泡沫材料层吸收水分；所述第二密封保护层粘接在所述玻璃、银反射层、保护层、胶层、碳纤维板、泡沫材料层以及第一密封保护层形成的整体结构的四周，用于对反射镜整体进行密封保护。

技术总结
本发明涉及地面要地信息防护领域，尤其涉及一种反空天成像干扰防护系统，包括一个防护中心控制站和至少一个反光学成像干扰站，防护中心控制站用于接收传感器监测到的空间目标的卫星实时信息，对空间目标的卫星实时信息进行实时解算并引导各反光学成像干扰站对空间目标实施干扰；反光学成像干扰站包括太阳光反射分系统、伺服控制分系统、操作控制分系统、自定位定向分系统和无线通信分系统。本发明利用太阳光作为防护源，功率相对较低，但对对方的侦察效果仍具有较强破坏性，且研制费用低、使用成本几乎可以忽略，是一种性价比极高适合长期运行的防护手段。期运行的防护手段。期运行的防护手段。


技术研发人员：余毅 刘琦 王晓明 李斌 刘震宇 何锋赟 王超 唐伯浩 王强龙 张柳超
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：2023.08.31
技术公布日：2023/10/6