劉靖雷， 馮 昊， 曹 旭， 江長(zhǎng)虹， 賈 賀， 張 章

1. 北京空間機(jī)電研究所， 北京 100191 2. 中國(guó)空間技術(shù)研究院航天器無(wú)損著陸技術(shù)核心專業(yè)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100191

引 言

高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)是《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》確定的16個(gè)重大科技專項(xiàng)之一， 目前已經(jīng)形成了空間信息產(chǎn)業(yè)鏈， 使我國(guó)對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。 高分七號(hào)衛(wèi)星工程作為高分工程天基觀測(cè)系統(tǒng)的收官之星， 將在高分辨率立體測(cè)繪圖像數(shù)據(jù)處理、 高分辨率立體測(cè)圖、 城鄉(xiāng)建設(shè)高精度衛(wèi)星遙感和遙感統(tǒng)計(jì)調(diào)查等領(lǐng)域取得突破[1]。

高分七號(hào)衛(wèi)星搭載的主載荷雙線陣相機(jī)由前后視相機(jī)組成， 兩臺(tái)相機(jī)成一定夾角安裝在衛(wèi)星上， 從不同角度對(duì)地面成像， 從而獲得立體影像及高程數(shù)據(jù)。 由于該相機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)及軌道工況設(shè)計(jì)， 需要較傳統(tǒng)遙感相機(jī)更長(zhǎng)的遮光罩以滿足在極端工況下避免太陽(yáng)光直射導(dǎo)致溫度穩(wěn)定性無(wú)法滿足要求的問(wèn)題[2]。

目前， 針對(duì)空間相機(jī)遮光罩應(yīng)用， 主要分為固定式遮光罩系統(tǒng)以及可展開(kāi)遮光罩系統(tǒng)。 可展開(kāi)遮光罩主要包含圓柱(錐)狀遮光罩以及開(kāi)放式平面遮光罩。 在高分七號(hào)相機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中， 為解決發(fā)射環(huán)節(jié)運(yùn)載包絡(luò)尺寸約束問(wèn)題， 設(shè)計(jì)了柔性遮光罩系統(tǒng)， 其由六根610 mm長(zhǎng)度的“豆莢桿”式支撐結(jié)構(gòu)以及蒙皮組成了遮光罩本體[3]。 在發(fā)射狀態(tài)， 遮光罩的幾片組件呈收攏狀態(tài)， 當(dāng)發(fā)射入軌后， 由地面控制解鎖， 在“豆莢桿”式支撐結(jié)構(gòu)彈性力的作用下， 遮光罩組件伸展到位， 并組成了遮光系統(tǒng)。 柔性遮光罩系統(tǒng)較傳統(tǒng)剛性遮光罩系統(tǒng)需要對(duì)在軌工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 用以地面判斷遮光罩系統(tǒng)的在軌狀態(tài)， 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

1 遮光罩展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 展開(kāi)狀態(tài)感知設(shè)計(jì)需求

適用于高分七號(hào)遮光罩的展開(kāi)狀態(tài)感知系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求如下：

(1)展開(kāi)狀態(tài)感知系統(tǒng)必須盡可能對(duì)現(xiàn)有遮光罩系統(tǒng)不產(chǎn)生負(fù)影響， 重量輕， 結(jié)構(gòu)小巧且能夠適應(yīng)航天器無(wú)溫控等的環(huán)境要求[4]。

(2)展開(kāi)狀態(tài)感知系統(tǒng)盡可能選擇代價(jià)較小的方案， 功率消耗盡可能小于1 W， 對(duì)于下行數(shù)據(jù)遙測(cè)帶寬要求低， 避免大數(shù)據(jù)量傳輸[5]。

(3)展開(kāi)狀態(tài)感知系統(tǒng)盡可能使用非活動(dòng)結(jié)構(gòu)與部件， 避免因?yàn)榘l(fā)射階段巨大的加速度及振動(dòng)環(huán)境帶來(lái)結(jié)構(gòu)沖擊。

(4)展開(kāi)狀態(tài)感知系統(tǒng)作為在空間應(yīng)用的艙外設(shè)備， 需要經(jīng)受得住空間環(huán)境應(yīng)力的作用， 特別是嚴(yán)苛的溫度交變應(yīng)力的作用， 根據(jù)高分七號(hào)的仿真分析結(jié)果， 在軌溫度范圍可達(dá)-80～125 ℃。

常規(guī)的展開(kāi)狀態(tài)感知手段包括采用小型相機(jī)監(jiān)視、 接近(到位)開(kāi)關(guān)、 霍爾傳感器以及電機(jī)自到位判斷等方式[6]。 小型相機(jī)監(jiān)視遮光罩狀態(tài)需要較高的成本且占用較多的通訊帶寬； 接近(到位)開(kāi)關(guān)測(cè)距方式適用于剛性結(jié)構(gòu)展開(kāi)系統(tǒng)； 霍爾傳感器以及電機(jī)自到位判斷等方式適用于依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的剛性展開(kāi)系統(tǒng)。 根據(jù)如上約束， 本文描述的是一種基于近紅外(NIR)光學(xué)探測(cè)的展開(kāi)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 工作原理為： 紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)安裝于“豆莢桿”系統(tǒng)的一端， 通過(guò)產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的紅外光學(xué)信號(hào)， 經(jīng)過(guò)“豆莢桿”裝置內(nèi)部空間直射、 漫散射而被安裝于另一端的紅外光線接收系統(tǒng)采集， 采集到的紅外光線被轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)， 經(jīng)過(guò)上拉電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出用于遮光罩展開(kāi)狀態(tài)判斷。

圖1 展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)

該紅外感知系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能夠經(jīng)受住較為嚴(yán)苛的環(huán)境而幾乎不增加原有遮光罩系統(tǒng)的代價(jià)。 通過(guò)調(diào)節(jié)紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率參數(shù)與接收系統(tǒng)的電路放大參數(shù)可以設(shè)置展開(kāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作點(diǎn)， 進(jìn)而將工作點(diǎn)平移至溫度影響較小區(qū)間范圍內(nèi)， 消除對(duì)大動(dòng)態(tài)溫度交變等敏感因素的影響[6]。

1.2 系統(tǒng)模型與設(shè)計(jì)

展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)的工作原理是： 紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生紅外光線， 在“豆莢桿”中間的空間通道內(nèi)經(jīng)過(guò)直射與漫散射， 進(jìn)入到紅外光線接收系統(tǒng)， 經(jīng)過(guò)放大電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。

如圖1所示， 紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)發(fā)出的紅外光線經(jīng)過(guò)“豆莢桿”通道后進(jìn)入接收系統(tǒng)的視場(chǎng)范圍， 光線產(chǎn)生系統(tǒng)與接收系統(tǒng)的視場(chǎng)交集可以進(jìn)行微元表示， 在一定的豆莢桿直線度范圍下， 輸出電壓信號(hào)可以由如式(1)表示

(1)

其中，V1為基準(zhǔn)偏置電壓值，I0為紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)輸出光功率，ρ是“豆莢桿”用鈹青銅材料的表面反照率，H為光線產(chǎn)生系統(tǒng)與接收系統(tǒng)之間的距離，θ1與θ2分別為光線產(chǎn)生系統(tǒng)與接收系統(tǒng)的視場(chǎng)角，S0為“豆莢桿”截平面的物理參數(shù)，λ為豆莢桿展開(kāi)后的直線度，η為接收系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率，R0為接收系統(tǒng)上拉電阻對(duì)電流的放大參數(shù)。 dΩ1為微元對(duì)紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)的接收度， dΩ2為接收系統(tǒng)對(duì)微元發(fā)射光的接收度， 積分針對(duì)紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)與接收系統(tǒng)的視場(chǎng)交集進(jìn)行。 由式(1)可以得出， 當(dāng)展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)所安裝的截面積、 距離等參數(shù)固定時(shí)， 接收系統(tǒng)的輸出電壓與紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)的光功率、 接收系統(tǒng)的上拉電阻有關(guān)。

圖2 光電接收系統(tǒng)等效原理圖

對(duì)于接收系統(tǒng)的光電三極管電路， 如圖2所示， 可以將光電三極管等效為受控電阻Rx， 則有

U=V1-IRx

(2)

其中電流I為接收回路中等效電流， 在折疊狀態(tài)時(shí)， 電流I的值與光電三極管的漏電流有關(guān)， 由于漏電流值在nA級(jí)， 盡管Rx阻值設(shè)計(jì)為數(shù)十kΩ量級(jí)， 但是輸出電壓U的值仍為高電壓狀態(tài)。 在光照狀態(tài)時(shí)，Rx阻值迅速降低至kΩ量級(jí)， 電流I迅速增大， 輸出電壓U值由高壓變化至低壓狀態(tài)。

由于遮光罩“豆莢桿”系統(tǒng)原理， 其工作中只有兩種狀態(tài)： 展開(kāi)(λ=180°)與折疊(λ=0°)。 在折疊狀態(tài)下， 接收系統(tǒng)等效為零光功率接收。 在展開(kāi)狀態(tài)下， 接收系統(tǒng)的輸出電壓值與紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)的光功率與接收系統(tǒng)的電路放大參數(shù)有關(guān)， 同時(shí)溫度的變化對(duì)電子元器件的工作特性會(huì)產(chǎn)生影響。

如式(2)所示， 在寬溫度交變環(huán)境下， 紅外感知系統(tǒng)的展開(kāi)態(tài)正確信號(hào)取決于展開(kāi)狀態(tài)下的接收系統(tǒng)光電流Iλ0； 在折疊狀態(tài)下， 影響感知系統(tǒng)是否輸出正確信號(hào)的影響因素主要有接收系統(tǒng)上拉電阻Rx、 接收系統(tǒng)暗電流Iλ180。 記系統(tǒng)的判別門(mén)限電壓分別為UOH，UOL， 則分別需要滿足式(3)條件

(3)

1.3 參數(shù)設(shè)計(jì)

根據(jù)已知參數(shù)包絡(luò)及整星電子學(xué)設(shè)計(jì)狀態(tài)， 展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)的光線產(chǎn)生系統(tǒng)與接收系統(tǒng)之間的距離H、 紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)與接收系統(tǒng)的視場(chǎng)角θ1與θ2、 “豆莢桿”截平面的物理參數(shù)S0、 接收系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率η均為已知固定量。

根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)， 遮光罩在軌有展開(kāi)與折疊兩種理想狀態(tài)， 兩種理想狀態(tài)下，λ分別按照0°與180°計(jì)算， 對(duì)于調(diào)節(jié)量， 紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)輸出光功率I0以及接收系統(tǒng)上拉電阻對(duì)電流的放大參數(shù)R0為電子學(xué)系統(tǒng)可調(diào)設(shè)計(jì)變化量， 交變溫度環(huán)境為外部隨機(jī)干擾參量。

采用美國(guó)OPTEK公司的高性能膠囊式封裝的OP224組成紅外發(fā)射系統(tǒng)陣列， 采用OP604光電接收二極管組成紅外接收系統(tǒng)陣列， 光學(xué)系統(tǒng)工作波長(zhǎng)為890 nm。 根據(jù)功率包絡(luò)， 首先確定發(fā)射陣列電流參數(shù)值約為50 mA， 接收陣列放大參數(shù)匹配電阻值為25 kΩ左右， 構(gòu)建試驗(yàn)系統(tǒng)。

2 試驗(yàn)驗(yàn)證

由理論分析可知， 影響紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸出準(zhǔn)確性的因素主要有紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)的輸出光功率、 紅外光線接收系統(tǒng)的電路放大參數(shù)以及外部溫度環(huán)境。 而接收系統(tǒng)的電路放大參數(shù)值越大， 紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度越高， 但是在零光功率的狀態(tài)下， 接收系統(tǒng)的電路放大參數(shù)如果越大， 漏電流產(chǎn)生的影響會(huì)加大。 另一方面在電子學(xué)設(shè)計(jì)上， 接收系統(tǒng)的電路放大參數(shù)值會(huì)影響系統(tǒng)對(duì)外的輸出阻抗， 存在與外接電路的阻抗匹配性設(shè)計(jì)問(wèn)題， 所以放電電路的參數(shù)需要取平衡值。

2.1 零功率狀態(tài)接收系統(tǒng)放大參數(shù)影響試驗(yàn)

根據(jù)電路參數(shù)設(shè)計(jì)原理， 接收系統(tǒng)的放大特性與接收電路的上拉電阻阻值成正比， 接收系統(tǒng)的放大特性可以用上拉電阻阻值表示。 分別測(cè)試了在零發(fā)射功率狀態(tài)下， 接收系統(tǒng)的上拉電阻由1 kΩ， 2～20 kΩ(步進(jìn)值2 kΩ)、 30～100 kΩ(步進(jìn)值10 kΩ)狀態(tài)下的電壓輸出值。 如圖3所示。

圖3 零功率輸入接收系統(tǒng)放大參數(shù)影響數(shù)據(jù)

由上述數(shù)據(jù)可知， 在定輸入加載電壓以及零功率加載環(huán)境下， 隨著接收系統(tǒng)上拉電阻的增大， 靜態(tài)輸出電壓呈近似線性變化， 線性變化率大約為0.5 mV·kΩ-1， 但是總體上輸出電壓值能夠保持在5 V以上。 根據(jù)光電晶體管物理特性， 該電流是由晶體管暗電流引起， 通過(guò)計(jì)算， 光電晶體管系統(tǒng)的暗電流值約為500 nA。 接收陣列二極管在零功率輸入條件下的等效電阻約為10 MΩ。

2.2 光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率與接收系統(tǒng)放大參數(shù)匹配試驗(yàn)

針對(duì)光功率與接收系統(tǒng)的電路放大參數(shù)兩項(xiàng)因素， 在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下進(jìn)行了兩項(xiàng)因素的匹配試驗(yàn)， 由于紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)的光功率與輸入電流成正比， 所以紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)的光功率用工作電流值表示， 接收系統(tǒng)的放大參數(shù)用上拉電阻的特征值表示。 設(shè)計(jì)了光電流在5～100 mA區(qū)間， 放大參數(shù)在11～100 kΩ區(qū)間的共228個(gè)工況的試驗(yàn)矩陣， 試驗(yàn)采用安捷倫公司的E3649A型電源提供電流與電壓激勵(lì)， 采用FLUKE公司的F289C數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行電壓信號(hào)測(cè)試分析， 采用了永星電子的精密3296KX系列可調(diào)電位器改變上拉電阻值。

試驗(yàn)過(guò)程中， 將展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)安裝于遮光罩“豆莢桿”裝置本體內(nèi)， 通過(guò)外部控制遮光罩的展開(kāi)與折疊狀態(tài)， 通過(guò)儀器對(duì)展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。 試驗(yàn)過(guò)程如圖4所示。

圖4 遮光罩折疊展開(kāi)試驗(yàn)

試驗(yàn)得到12組共228個(gè)工況的數(shù)據(jù)如圖5所示。

圖5 匹配試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)

通過(guò)試驗(yàn)得出， 在遮光罩處于伸展?fàn)顟B(tài)下， 紅外光線接收系統(tǒng)輸出的電壓值和紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率值、 紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻阻值均有關(guān)系。 具體為： 當(dāng)紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)發(fā)射光功率一定時(shí)， 紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻的阻值越大， 紅外光線接收系統(tǒng)輸出電壓值越小， 因?yàn)楫?dāng)紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)發(fā)射輸出光功率時(shí)， 紅外光線接收系統(tǒng)的光電二極管陣列等效阻值開(kāi)始變化， 其呈現(xiàn)的零功率下的高阻狀態(tài)變?yōu)槟撤N阻值的低阻狀態(tài)。 為了增加系統(tǒng)的輸出電壓的分辨率， 必須增加紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻的阻值。 當(dāng)紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)發(fā)射光功率的值減小至20 mA以下時(shí)， 紅外光線接收系統(tǒng)的上拉電阻需要在30 kΩ以上才能使得展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室條件下正常工作。 當(dāng)紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率值減小至5 mA左右時(shí)， 系統(tǒng)的工作狀態(tài)趨近于發(fā)射系統(tǒng)零功率下的狀態(tài)， 即曲線開(kāi)始封頂平直， 幾乎不再受到紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻的影響。 試驗(yàn)表明， 在展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)上， 需要同時(shí)匹配考慮發(fā)射光功率與紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻的阻值。 兩者均需要在外部供電與電子學(xué)遙測(cè)采集可接收的條件下， 取較高值。

2.3 溫度對(duì)展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)影響試驗(yàn)

針對(duì)系統(tǒng)軌道熱控?cái)?shù)據(jù)， 設(shè)計(jì)的溫度試驗(yàn)點(diǎn)分別有： -90， -60， 20， 100， 125和145 ℃六個(gè)測(cè)試狀態(tài)， 分別針對(duì)零光功率(λ=0°)以及伸展?fàn)顟B(tài)下(λ=180°)進(jìn)行性能測(cè)試。 按照飛行試驗(yàn)狀態(tài)制備了六組相同狀態(tài)制品， 六組制品的參數(shù)設(shè)定為： 紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率電流值45 mA， 接收系統(tǒng)上拉電阻阻值25 kΩ， 供電電壓5.0 V， 得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 溫度環(huán)境下感知系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)

溫度條件對(duì)展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)的影響試驗(yàn)表明， 在紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率電流值45 mA， 紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻參數(shù)25 kΩ條件下， 在-90～100 ℃溫度范圍內(nèi)， 系統(tǒng)能夠正常的表示遮光罩的展開(kāi)與折疊狀態(tài)， 當(dāng)溫度上升至125 ℃時(shí)， 展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)在伸展?fàn)顟B(tài)下的輸出電壓值開(kāi)始下降， 對(duì)狀態(tài)的判斷開(kāi)始出現(xiàn)偏差， 當(dāng)溫度上升至145 ℃時(shí)， 展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)對(duì)遮光罩的狀態(tài)判斷會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。

基于上述數(shù)據(jù)， 對(duì)紅外光線接收系統(tǒng)光電晶體管陣列的等效電阻進(jìn)行了計(jì)算， 如圖6所示。 計(jì)算結(jié)果表明溫度下降對(duì)紅外光線接收系統(tǒng)光電晶體管陣列的等效電阻會(huì)產(chǎn)生影響， 變化趨勢(shì)是等效阻值增大， 但是沒(méi)有產(chǎn)生數(shù)量級(jí)的變化。 當(dāng)溫度上升時(shí)， 紅外光線接收系統(tǒng)光電晶體管陣列的等效電阻開(kāi)始下降， 當(dāng)溫度達(dá)到100 ℃時(shí)， 等效電阻降低至常溫等效電阻的1/2～1/3左右， 當(dāng)溫度達(dá)到125 ℃時(shí)， 光電晶體管的等效電阻已經(jīng)降低至常溫等效電阻的1/10左右， 溫度達(dá)到145 ℃時(shí)， 光電晶體管的等效電阻下降至kΩ量級(jí)。 由于受到溫度影響， 等效電阻出現(xiàn)較大范圍下降， 所以紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻的阻值宜選用在10～50 kΩ之間。

圖6 溫度環(huán)境下光電晶體管等效電阻

2.4 討論與分析

影響遮光罩展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)的性能因素主要有： 紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率值、 紅外光線接收系統(tǒng)的放大參數(shù)值及工作溫度。

該展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)， 紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率參數(shù)大于25 mA， 紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻特征參數(shù)大于15 kΩ是系統(tǒng)工作的理想包絡(luò)。

在溫度環(huán)境作用下， 當(dāng)紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻特征參數(shù)不大于50 kΩ時(shí)， 展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)在小于125 ℃溫度環(huán)境下能夠有效的判定遮光罩系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

當(dāng)遮光罩系統(tǒng)幾何參數(shù)等變量發(fā)生變化時(shí)， 可以通過(guò)改變紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率參數(shù)、 紅外光線接收系統(tǒng)放大參數(shù)改變系統(tǒng)工作點(diǎn)， 為后續(xù)其他該類產(chǎn)品在軌狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)方案。

3 結(jié) 論

研制了展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)， 用于高分七號(hào)相機(jī)遮光罩在軌展開(kāi)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。 感知系統(tǒng)包含紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)與接收系統(tǒng)， 采用890 nm紅外光作為信息載體， 經(jīng)空間柔性展開(kāi)結(jié)構(gòu)“豆莢桿”通道后由紅外光線接收系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)， 通過(guò)對(duì)電信號(hào)處理得到柔性結(jié)構(gòu)展開(kāi)狀態(tài)信息。 具有無(wú)動(dòng)作機(jī)構(gòu)部件、 無(wú)大能源消耗等優(yōu)點(diǎn)。 搭建了試驗(yàn)系統(tǒng)， 針對(duì)紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率、 紅外光線接收系統(tǒng)光電晶體管陣列上拉電阻以及工作溫度等參數(shù)對(duì)展開(kāi)判定的影響， 進(jìn)行了測(cè)試。 得到以現(xiàn)有設(shè)計(jì)包絡(luò)， 即紅外光線產(chǎn)生系統(tǒng)光功率參數(shù)大于25 mA、 紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻大于15 kΩ是系統(tǒng)工作的理想包絡(luò)。 在溫變環(huán)境下， 紅外光線接收系統(tǒng)上拉電阻特征參數(shù)不大于50 kΩ時(shí)， 展開(kāi)狀態(tài)紅外感知系統(tǒng)在125 ℃以下溫度環(huán)境中能夠有效的判定遮光罩系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)。 為同類型柔性遮光罩監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)， 具較大應(yīng)用前景。