Датчик светового излучения

 

Изобретение относится к навигационной технике и, в частности, может быть использовано в системах ориентации контроля положения Солнца на космических аппаратах и наземных солнечных злектростанциях. Целью изобретения является упрощение юстировки и повышение надежности. Для этого введены четыре дополнительные цепочки последовательно соединенных прямоугольных солнечных элементов с соответствующими ключевыми элементами, все цепочки установлены на одном основании, а все ключевые солнечные элементы размещены с краю соответствующих цепочек попарно вместе симметрично продольной и поперечной осям симметрии, шторка выполнена в виде креста, центр которого закреплен в центре основания, биссектрисы его двугранных углов расположены, перпендикулярно соответствующим сторонам солнечных элементов, а галтель выполнена в виде квадратной пластины, закрепленной на шторке. 4 ил.(Лс

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) (s1)s G 01 J 1/20.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4737,727/25 (22) 13.09.89 (46) 23.02.92. Бюл. N 7 (71) Институт космических исследований

АН СССР (72) Б.О.Барбараш, B.Ì.Êíÿçåâ, Г.А.Марсов, Б. С, Новиков и Ф-.М, Петрося н (53) 535.242(088,8) (56) Барбараш Б,О. и др. Простой солнечный датчик, Препринт ИКИ АН СССР, 1988, М 1467, с.4 — 9.

Экспериментальный солнечный датчик, Проект "Гранат". Техническое описание.

ИКИ АН СССР, М., 1989, (54) ДАТЧИК СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к навигационной технике и, в частности, может быть использовано в системах ориентации контроля положения Солнца на космичеИзобретение относится к навигационной технике и может быть использовано в системах ориентации космических аппаратов относительно положения Солнца, а также на наземных солнечных электростанциях.

Известен позиционный солнечный датчик, содЕржащий кодовые элементы и крем- . ниевые фотопреобразователи.

Недостатками этого датчика являются низкие технологичность и надежность, обусловленные сложностью изготовления кодовых элементов и трудностью его юстировки.

Наиболее близким по технической сущности является позиционный солнечный ских аппаратах и наземных солнечных электростанциях, Целью изобретения является упрощение юстировки и повышение надежности. Для этого введены четыре дополнительные цепочки последовательно соединенных прямоугольных солнечных элементов с соответствующими ключевыми элементами, все цепочки установлены на одном основании, а все ключевые солнечные элементы размещены с краю.соответствующих цепочек попарно вместе симметрично продольной и поперечной осям симметрии, шторка выполнена в виде креста, центр которого закреплен в центре основания, биссектрисы его двугранных углов расположены. перпендикулярно соответствующим сторонам солнечных элементов, а галтель выполнена в виде квадратной пластины, закрепленной на шторке, 4 ил, датчик по проекту Гранат", содержащий два простых солнечных датчика, установленные на базовой плоскости перпендику- () лярно друг другу. Каждый из этих датчиков Ср содержит основание, на котором с зазором 0 установлены две фотоэлектрические линейки, состоящие из последовательно соединенных солнечных элементов. Один из элементов является ключевым и выдвинут по отношению к другим элементам ближе к шторке с галтелью. Шторка установлена по линии продольной оси симметрии датчика.

Недостатком этого позиционного солнечного датчика также является низкая технологичность, связанная с трудностью юстировки, поскольку простые солнечные датчики не имеют общего основания, Этот

1714386

55 недостаток сказывается при установке датчиков на гибкую солнечную панель.

Кроме того основание, шторка и галтель конструктивно выполнены в виде монолитной детали и не позволяют гибко подходить к требованиям заказчика в части выбора требуемого соотношения между высотой шторки и шириной солнечного элемента, При этом известный датчик имеет низкую надежность, связанную с тем, что выход из строя одной фотоэлектрической линейки приводит к потере информации.

Цель изобретения — упрощение юстировки датчика и повышение его надежности.

На фиг.1 приведена конструкция датчика светового излучения; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — электрическая схема датчика; на фиг.4 — позиционная характеристи-. ка, Позиционный солнечный датчик содержит основание 1, шторку 2 галтель 3, ключевые солнечные элементы 4-11, цепочки .!

12 — 19 солнечных элементов, элементы 20 и

21 крепления галтели к шторке, аналогоцифровой преобразователь 22, вычислитель

23 и резистор 24.

Датчик работает следующим образом.

При нахождении Солнца в положении р= О, т,е. когда направление нормали к основанию 1 датчика совпадает в направлением на Солнце, выходной сигнал датчика будет максимальным. При отклонении Солнца от вертикали на некоторый угол ip в любой плоскости относительно плоскости основания 1, выходные сигналы цепочек

12 — 19 солнечных элементов будут пропорциональны их освещенной площади. При этом возможно два случая засветки, В первом случае, когда ключевые солнечные элементы 4 — 11 частично затеняются шторкой 2 с галтелью 3, зависимость генерируемого тока от угла р имеет вид прямой (фиг.4).

Во втором случае при полном освещении ключевых солнечных элементов 4 — 11 выходные сигналы с солнечного датчика будут зависеть от угла наклона световых лучей к основанию 1.

Выходные сигналы с цепочек солнечных элементов 8 — 11 снимаются с резисторов 24 и поступают на вход вычислителя 23 через аналого-цифровой преобразователь 22 со

5 встроенным коммутатором, где производится вычисление координаты единичного вектора направления на Солнце.

Разборная конструкция солнечного датчика при снятии цепочек 12 и 13 солнечных

10 элементов и др. крепления галтели 3 к шторке 2 и шторки 3 к основанию 1 позволяет легко производить как замену шторки 2, так и замену основания 1 с цепочками солнечных элементов.

15 Датчик обладает повышенной технологичностью и взаимозаменяемостью отдельных частей и повышенной надежностью.

Формула изобретения

20 Датчик светового излучения, содержащий основание, шторку, галтель, четыре цепочки соединенных последовательно прямоугольных солнечных элементов, расположенных попарно симметрично относи25 тельно оси, перпендикулярной основанию и галтели, причем шторка выполнена в виде перегородки, перпендикулярной плоскостям галтели и основания, каждая цепочка солнечных элементов содержит по одному

30 ключевому элементу, сторона которого, ближайшая к шторке, расположена на линии проекции края галтели на основание, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения юстировки датчика и повышения его надеж35 ности, он содержит четыре дополнительных цепочки соединенных последовательно прямоугольных солнечных элементов с соответствующими ключевыми элементами, все солнечные элементы размещены на од40 ном основании, а все основные и дополнительные ключевые солнечные элементы расположены крайними в соответствующих . цепочках попарно вместе в серединах сторон основания, шторка состоит из четырех

45 прямЬугольных пластин, расположенных крестообразно по диагоналям основания и галтели, выполненных в виде квадратных пластин.

1714386

Фиг. 2

1714386 жиг ф

<р, Заказ 683 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 A

Редактор В.Бугренкова

Составитель И.Никулин

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова