天文望远镜光学性能ABC

天文观测的过程是充满乐趣的,相对的,关于光学望远镜有这么几个颇为枯燥的性能参数则是需要您了然于胸的:     

微晶玻璃与光学天文望远镜

微晶玻璃，全称超低膨胀微晶玻璃，也有人简称零膨胀玻璃。这种玻璃有膨胀系数极低等重要特性，因此它是制造大型反射式光学天文望远镜镜片的优质材料。 　　谈到光学天文望远镜，人们会联想到 1609年意大利物理学家兼天文学家伽利略发明的折射式光学天文望远镜， 1671年英国物理学家牛顿又发明了反射式光学天文望远镜并用于天文观测的历史。光学天文望远镜的发明，是天文观测工具一个划时代的进步，它结束了人类只能依靠肉眼观测天体的历史，反射式光学天文望远镜的发明还奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。 　　自发明光学天文望远镜以…     

视线测量光学导航系统观测模型选取

在基于视线矢量观测的自主光学导航系统中,观测模型的非线性是影响导航精度的一个重要因素。通过定量计算观测模型的非线性强度,研究了视线测量光学导航系统测量模型的选取问题。文章基于透射投影模型的共线性方程,给出了两种视线矢量观测模型的导航测量方程及测量噪声统计特性。在扩展卡尔曼滤波框架内深入分析了观测模型非线性对导航性能的影响。并利用微分几何非线性曲率测量理论,定量比较了两种观测模型的非线性强度。最后以基于视线矢量观测的姿态确定系统为例,仿真验证了非线性曲率测量与导航性能的一致性,结果表明基于单位矢量观测模型的光学导航系统具有更高的估计精度和更快的收敛特性。     

对猎户座宝剑的红外聚光

图片中以线条勾勒出了猎户座宝剑附近的区域．斯必泽空间望远镜对这里进行了巡天观测（白色线框部分），左边的图像来自光学望远镜．右边则由较早之前的红外天文卫星拍摄。     

柱面菲涅耳太阳聚光透镜的光学设计和光学效率

研究了柱面线聚焦菲涅耳太阳聚光透镜的光学设计和光学效率。依据理论分析，对透镜参数进行了优化设计，成功地研制出了柱面线聚焦菲涅耳聚光透镜。还分析了透镜相对孔径（F数）和成型模具等因素对透镜光学效率的影响。     

美用光学望远镜跟踪空间碎片

美空军航天司令部在高１万英尺（约３０４８米）的夏威夷火山上设立的毛伊（Ｍａｕｉ）航天监测站，使用光学、光电和红外探测器识别空间人造物体，取得了良好的效果。光学望远镜能分辨出运行在约３７８００千米地球同步轨道上的小至８厘米的人造物体。试验表明，光学探测器是分辨地球同步轨道上人造物体的主要手段。由于离地球甚远，红外成像技术难以实现，而雷达探测器由于功率损失太大以及地球同步轨道物体与地面相对运动太小也十分困难。美航天司令部航天监测中心采用光学探测器对空跟踪，迄今已发现运行在地球轨道上的人造物体大约有７…     

基于梯度提升决策树的量子科学实验卫星光学实验预测

量子科学实验卫星在轨运行期间完成4种光学实验，地面监测人员通过遥测参数阈值判断卫星是否进行光学实验、实验类型及实验结果.这种方法需要预先设定大量阈值，并且这些阈值需要根据在轨卫星重新设定，可扩展性较差.针对以上问题，提出一种基于机器学习的光学实验判别方法，将量子科学实验卫星的光学实验监测任务抽象为机器学习中的多元分类问题，构建分类模型，利用量子科学实验卫星的真实历史遥测数据对模型进行训练，并通过真实实验计划对训练得到的模型进行验证.实验结果表明，本文提出的方法在没有专家先验知识的前提下，判别准确率达到99%，可用于量子科学实验卫星光学实验的实时监测任务.提出的基于机器学习的判别方法具有较强的可扩展性，可应用于卫星在轨运行的其他监测任务.      

2014年世界遥感卫星回顾

<正>2014年,国外共计发射了100颗遥感卫星,其中,军用遥感卫星9颗,民商用遥感卫星91颗,而高分辨率光学卫星数量达到8颗,高分辨率雷达卫星仅3颗,光学卫星数量占明显优势,质量小于100kg的卫星78颗,环境观测和气象卫星共11颗。2014年,世界遥感卫星技术迅速发展,美国、欧洲、中国、日本、以色列、韩国、印度的卫星都具备拍摄亚米级全色分辨率的能力;美、欧、日具备优于2m多光谱分辨能力。在高分辨率光学成像方面,美国独占鳌头,其民用卫星能力     

也谈海上"光轮"及其他

自从人们发现海上“光轮”现象以来，至今已过去一个半世纪了，却仍无法揭示谜底。这对我们来说实在是太漫长了，好歹还有个“百慕大三角区”，可以给我们提供一些线索。笔者是一个观察到球雷的幸运者，可以说遇到过千载难逢的佳景，至今认为这是球雷对我的一次洗礼。笔者在《封闭球雷的猜想》一文中，设想建立一个专门的试验场所，让球雷在其中无洞可钻，就像海洋“光轮”一样，在不断向海水中和海面上空散发能量的同时，在海水中自行旋转，直至完全消失。     

日本的军事航天发展剖析(下)

4 日本侦察卫星计划的实施 4.1 卫星概况 □□正式批准的日本侦察卫星系统由日本三菱电气公司设计，包括4颗卫星，其中2颗是光学照相侦察卫星，另2颗是合成孔径雷达（SAR）侦察卫星。2颗光学卫星每颗重约850kg，携带1m分辨率的光学照相机；2颗SAR卫星每颗重约1200kg，装备1～     

米波综合孔径射电望远镜

英国赖尔发明综合孔径射电望远镜，使射电望远镜实现成像观测，分辨率也能与光学望远镜并驾齐驱。发达国家凭借强大的经济实力和高技术，陆续发展了综合口径技术，研制更为强大的综合口径射电望远镜。由于射电望远镜的分辨率与工作频率成正比，高频观测容易获得比较高的分辨率，对于相同口径的天线，波长为1米时的分辨率比波长为1厘米时的分辨率要差100倍。尽管波长短时，天线和接收机的技术要难得多。这些也导致天文强国在发展综合口径射电望远镜时对低频段的忽略。     

当代高分辨率光学载荷前沿技术

对地观测光学载荷是安装在飞行器平台上对地面摄影的精密光学仪器,主要由光学系统、焦平面和成像电路组件等组成。对地观测光学载荷是对地观测卫星的核心部分,其获得的数据是高分辨率遥感数据信息的源头,广泛应用于侦查与监视、测绘、环境监测等各个领域。发展高分辨率光学载荷,对国家安全和社会发展有     

超大型光学遥感装调测试厂房奠基

近日,中国空间技术研究院508所超大型光学遥感装调测试厂房奠基仪式在北京唐家岭科研区举行。该厂房建成后将大幅提高我国空间光学遥感器的研制能力,使该所实现超大口径空间光学设计、制造等流程的一体化,使光学遥感器研制与卫星研制流程有机组织在一起。     

光学相控阵技术最新研究进展

在梳理光学相控阵原理的基础上,阐述了国内外光学相控阵关键技术研究的最新进展,并详细介绍了基于光波导、液晶、硅基平台的光学相控阵的技术,结合光学相控阵的发展趋势给出了光学相控阵在激光雷达、空间通信、图像投影等领域的应用前景。现今的光学相控阵正朝着大扫描角度、高精度、快速响应、小型化、高集成化等方向发展。     

美国世界观测-3卫星探析

2014年8月13日,美国数字地球（Digital Globe）公司的世界观测-3（World View-3）卫星搭乘宇宙神-5（Atlas-V）运载火箭从范登堡空军基地成功发射,标志着美国再一次刷新了商用光学成像卫星空间分辨率的世界纪录,世界观测-3卫星将极大地增强美国地理信息情报收集能力和美国在商业遥感市场的竞争力。     

发展新型的对地观测技术

发展新型的对地观测技术张钧屏（中国科学院上海技术物理研究所）１引言□□多年来，为了获得地球体系（大气、海洋和陆地）的知识并了解其运动规律，世界各国都发展新型的信息获取技术，创造新的信息能力。７０年代，气象卫星和资源卫星达到实用化。８０年代，相继研制出...     

航天光学遥感器仿真系统原理方案初步设计

介绍了航天光学遥感器仿真系统技术研究目的和意义。根据初步的研究结果，探讨了航天光学遥感器系统仿真技术方案、主要研究内容、技术途径等。重点研究了目标与背景、空间环境条件（温度场、真空、重力场和辐照）、卫星平台等对遥感器成像质量的影响和仿真内容，研究了用地面试验进行验证的方法，提出了建立系统仿真的结构体系等。     

一种实现光学隐身的卫星构型设计

目前对地球同步轨道(GEO)空间目标的探测和识别,主要依赖光学监视系统接收其反射的太阳光线.鉴于可见光反射原理,和空间目标可见光反射特性计算模型,提出光学隐身卫星设计策略,分别对卫星平台构型、太阳能帆板、半球形遮光罩进行设计,对整星外形进行仿真分析,最后提出分布式卫星的构想.结果表明,该卫星构型光学横截面积峰值达到0.082 m~2,该构型设计具有较高的隐蔽性,不易被光学监视系统探测识别.     

基于LCOS拼接技术的动态星模拟器设计

提出了以LCOS为核心器件的动态星模拟器设计方案, 采用光学拼接方法实现 了高精度的使用要求, 计算出星模拟器光学系统的焦距、单星张角等光学参 数, 详细介绍了两片LCOS光学拼接的原理和方案, 给出了动态星图的实现方 法, 并对其误差进行了分析. 结果表明, 所设计的动态星模拟器视场 为10.2°× 10.2°, 模拟星等为2～6.5等, 单星 张角优于20", 星对角距误差优于22", 满足星模拟器大视场、高动态 性、高精度、刷新频率快等需求.      

不同流速比超声速混合层气动光学效应研究

针对不同流速比混合层流场气动光学效应问题,首先采用大涡模拟数值方法进行了数值仿真,其次用光线追迹方法进行了气动光学效应仿真,最后对混合层的气动光学效应进行了评价。结果表明,混合层流场涡结构与光程差极小值存在一一对应关系,并且其流速比低的混合层气动光学效应更加严重。同时,研究了不同光学参数对斯特列尔比的影响,得到了相应的规律。