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大视场红外星敏感器折反式光学系统设计
作者姓名:
闫昊昱
王 虎
薛要克
马泽华
作者单位:
中国科学院西安光学精密机械研究所; 中国科学院大学;中国科学院西安光学精密机械研究所; 中国科学院青年创新促进会; 北京航空航天大学
基金项目:
国家重点研发计划(2021YFC2202104, 2021YFC2203501)
摘 要:
星敏感器是以恒星为探测对象的高精度空间姿态测量装置,广泛应用于卫星、航天飞机、导弹等必备的高精度姿态敏感部件。为了实现在特定环境要求下的精确应用,本文设计了可应用于近红外波长的红外光学系统。首先,根据既定的参数进行了初始结构的选型,并对马克苏托夫望远镜的形式进行了改进。然后,对设计结果进行了探测性能分析。随后对设计好的系统进行了公差分析及优化,使它能满足加工装配需求。最后,为光学系统设计了遮光罩,进行了杂散光分析。设计与分析结果表明:该探测光学系统折反射镜全表面采用球面,系统总长171.2mm,全视场14μm包围能量分布均在86%以上,0.8视场内最大畸变小于4μm。该系统视场大、结构紧凑、装调难度低、探测灵敏度高、探测范围广、温度适应性强,可在0.8~1.9μm近红外波段的宽光谱范围内进行高精度目标检测的准确检测。
关 键 词:
光学设计
红外星敏感器
折反式
宽谱段
低温低气压
超紧凑
Design of A Catadioptric System for Infrared Star Sensor with Wide Field of View
Authors:
YAN Haoyu
WANG Hu
XUE Yaoke
MA Zehua
Abstract:
Keywords:
optical design
infrared star sensor
catadioptric
wide spectrum
low temperature and low pressure
ultra compact
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