Многофункциональный прибор для исследования показателей деградации оптических элементов конструкции космического аппарата в условиях воздействия потоков микрометеороидов и космического мусора

• Автор: Калаев, Михаил Павлович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы изучения характеристик оптических материалов космической техники в натурных условиях
1.1. Космические частицы как элемент воздействия на элементы конструкции космического аппарата
1.1.1. Анализ источников высокоскоростных частиц на
околоземных орбитах
1.1.2. Модели распределения и долгосрочный прогноз антропогенного загрязнения околоземного космического пространства
1.2. Анализ дефектов поверхности, возникающих
при высокоскоростном ударе
1.3. Методы моделирования высокоскоростных частиц в лабораторных условиях
1.4. Методы и средства изучения деградации элементов конструкции космического аппарата в лабораторных и космических условиях
1.4.1. Приборы для исследования оптики
1.4.2. Приборы для оценки изменения характеристик солнечных батарей
1.4.3. Приборы для оценки изменения характеристик
терморегулирующих покрытий
1.5. Основные проблемы и требования к прибору для оценки деградации
оптических материалов
1.6 Выводы по главе
ГЛАВА 2. Модель прибора для исследования показателей деградации оптических элементов конструкции космического аппарата
2.1 Решение задачи по оценке свойств оптических материалов после воздействия
потока микрометеороидов
2.2. Анализ прохождения света через слой с поверхностными дефектами
2.2.1 Прохождение света через пустотелые кратеры
2.2.2 Прохождение света через заполненные кратеры

2.3 Использование функции распределения для регуляризации решения
2.4 Модель прибора для определения параметров кратеров на основе метода спектральной прозрачности
2.5. Модель прибора для определения параметров кратеров на основе метода малоугловой индикатрисы
2.6. Модель прибора для оценки изменения параметров
терморегулирующих покрытий
2.6.1. Основные свойства терморегулирующих покрытий
2.6.2. Метод оценки оптических свойств поверхности терморегулирующих покрытий
2.7. Модель прибора для оценки характеристик солнечных батарей
2.8. Повышение информативности прибора с помощью преобразователя
параметров потока частиц
2.9 Выводы по главе
ГЛАВА 3. Экспериментальное исследование прибора для определения
деградации элементов конструкции космического аппарата
3.1 Описание лабораторной установки
3.1.2 Система селекции скоростей
3.1.3. Испытания прибора для оценки спектрального коэффициента пропускания стекла
3.2 Исследование индикатрисы рассеяния с помощью установки с поворотным фотоприёмником
3.3 Лабораторная отработка преобразователя на основе блока дискретных фотоприёмников
3.4 Исследование области фокусировки ускорителя с помощью блока дискретных фотоприёмников
3.5 Лабораторная отработка прибора для изменения характеристик солнечных батарей
3.6 Лабораторная отработка преобразователя для оценки изменения
коэффициента отражения ТРП
3.7 Выводы по главе
ГЛАВА 4. Разработка конструкции многофункционального прибора для исследования показателей деградации оптических материалов
4.1. Разработка структурных схем отдельных модулей прибора
4.2 Измеритель параметров потока на основе ионизационного датчика
4.3 Оценка погрешности измерений
4.3.1. Анализ составляющих погрешностей
4.3.2. Анализ инструментальных погрешностей
4.3.3. Анализ методических погрешностей
4.3.4. Анализ точности восстановления параметров кратеров
4.4 Многофункциональный бортовой прибор оценки деградации элементов КА
4.5 Влияние воздействия факторов космической среды на характеристики
оптических элементов КА
4.6 Влияние факторов КП на первичный преобразователь
4.7 Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение А
спектра излучения Ф1. С помощью оптических фильтров можно получить разделение в диапазоне не более 30 дБ, с учетом неточности конструкции, фокусировки, спектра излучения Ф1, малогабаритного исполнения оптики погрешность измерения может достигать 60%.
1 2 З і
Рисунок 1.20 - Структурная схема оптического анализатора спектра
Для измерения коэффициента направленного пропускания стекла разработан датчик «Прозрачномер» [55]. Прибор представляет собой короткобазисный фотометр, работающий на балансной схеме с опорным каналом (Рисунок. 1.21).
Рисунок 1.20 - Структурная схема прибора «Прозрачномер» [55]:
1 - излучающие ИК-светодиоды, 2 - приемный фотодиод, 3 - зеркало, 4 - измеряемое стекло, 5 - предварительный усилитель, 6 - генератор, 7 - синхронный детектор, 8 -усилитель грубого канала, 9-усилитель точного канала.
В качестве источников излучения используются мощные арсенид-галлиевые светодиоды, излучающие на длине волны 0.91 мкм, в качестве