探测空间引力波有望揭开更多的宇宙奥秘。在国家重点研发计划项目的支持下，《光电工程》组织了“空间引力波探测星载望远镜专题(二)”。专题围绕空间引力波探测星载望远镜设计与分析、建造与装调、测试与评估等几个方面介绍了近期的主要研究进展，将为相关领域学者和专家提供技术研究的参考和合作交流的平台，并将积极推动我国空间引力波探测计划的研究进程。

Acquiring deep-space images with high spatial resolution and sensitivity is important for space-debris surveillance and early warning. We propose a novel computational imaging (CI) method for high-sensitivity image acquisition in this letter. The proposed approach introduces CI into image formation. The proposed capturing process conducts minor modifications for cameras to encode more desirable information during capture, which is practical for hardware implementation. The latent image is reconstructed by formulating a recovery problem into an optimization problem, which is solved with iteratively reweighted least square technique. The experimental results clearly show the effectiveness of the proposed method.

介绍了嫦娥二号卫星有效载荷CCD立体相机中单镜头两视角同轨立体成像、时间延迟积分(TDI)CCD自推扫和速高比补偿的综合技术方案。它在国际上首次采用两线阵TDI CCD自推扫实现对月面的高分辨率同轨立体成像。TDI CCD在自推扫成像中必须保持图像在TDI CCD焦平面上的运动速度与电子潜像运动速度同步，为此采用了地面行频注入与激光高度计辅助行频计算两种速高比补偿技术，同时通过光机电总体优化设计，精心制作与装配,使相机发射前整机(光、机、电和TDI CCD)全视场调制传递函数(MTF)检测值均在0.4以上，从而大大放宽了在轨速高比补偿的精度要求。由于多方面技术措施的综合应用，TDI CCD立体相机不但在100 km圆轨上获得了地元分辨率为7 m的全月面清晰影像图——迄今为止国际上最高地元分辨率的全月清晰图像,同时在15 km×100 km椭圆轨道近月弧段获得了虹湾地区分辨率约为1.3 m的清晰局域同轨立体图像，使我国在对月高分辨率成像中进入国际先进水平。

为使嫦娥二号卫星CCD立体相机在100 km高度的圆轨上能够获取地元分辨率力为7 m的图像，设计了一种两线阵立体测绘CCD相机光学系统。介绍了两线阵立体测绘相机的工作原理。根据卫星总体的指标要求，对光学系统的主要参数进行了详细计算，确定系统的焦距为144.4 mm，视场角为42\O，相对孔径为F/9，光谱范围为450～520 nm。光学系统采用6组7片型消畸变复杂化的双高斯结构形式，在50 lp/mm奈奎斯特空间频率下平均调制传递函数为0.67。给出了嫦娥二号卫星CCD立体相机在100 km高度的首轨图像和极区图像，图像清晰、层次丰富，表明该光学系统能满足任务要求。

为了获得工作谱段范围在400～900 nm声光可调谐滤波器(AOTF)的成像光谱仪系统的二维空间信息、一维光谱及偏振信息，设计了一种应用于AOTF成像光谱仪的光学系统。介绍了AOTF的工作原理，根据AOTF光谱成像仪总体方案，对光学系统的物镜、准直镜及成像镜进行了合理的光学参数分配。设计中采用CODE-V光学设计软件模拟AOTF的多级衍射，在晶体中心即孔径光阑共轭的位置处设置了一块透射式光栅来模拟晶体的偏转，成像镜同时收集由AOTF产生的正交偏振的正、负一级衍射图像，整个系统采用了3种光学玻璃，最终完成了一个设计质量在32 lp/mm的空间频率下，调制传递函数(MTF)均值为0.75的光学系统。

光学联合变换相关方法是进行空间相机像移测量的有效技术途径。在给出该方法测量像移基本原理的基础上，利用半实物静态仿真实验装置对该方法的测量精度和性能进行了分析和评估。通过对仿真序列影像的测试结果表明实验装置在沿航和穿航方向的像移测量精度均能满足空间相机对像移测量低于0.2 pixel的要求。分析了寻质心窗口尺寸对互相关峰位置确定精度的影响，并提出采用强度权重质心法替代传统质心算法，不仅降低了测量精度对寻质心窗口尺寸的敏感性，而且进一步提高了像移测量的精度。

为了实现对空间暗弱目标的探测, 设计了大孔径可见光探测相机的光学系统。该系统焦距为350 mm, 相对孔径为1/1.6, 全视场角为3.2°, 波段范围为450～950 nm。介绍了可见光探测相机的构成, 确定光学系统的结构形式为马克苏托夫两反射系统, 主次镜均采用球面镜。采用CODE-V光学设计软件对系统进行了优化设计。给出了像质评价及热分析结果。设计结果表明, 该可见光探测相机光学系统各视场点列图基本是圆形, 全视场内80%能量的弥散斑直径均小于26 μm, 最大畸变小于0.05％, 倍率色差小于5 μm, 满足探测要求。

Hybrid opto-digital joint transform correlator (HODJTC) is effective for image motion measurement, but it is different from the traditional joint transform correlator because it only has one optical transform and the joint power spectrum is directly input into a digital processing unit to compute the image shift. The local cross-correlation image can be directly obtained by adopting a local Fourier transform operator. After the pixel-level location of cross-correlation peak is initially obtained, the up-sampling technique is introduced to relocate the peak in even higher accuracy. With signal-to-noise ratio ≥ 20 dB, up-sampling factor k ≥ 10 and the maximum image shift ≤ 60 pixels, the root-mean-square error of motion measurement accuracy can be controlled below 0.05 pixels.

在CCD星敏感器中,快速而可靠的星图识别算法成为星敏感器确定姿态的最关键部分。针对星图识别中误匹配点的存在,提出了一种新的剔除误匹配点的方法-累积偏差法,选取合适的判定阈值对实验数据进行筛选,并结合最小二乘曲面拟合法对实验数据进行误差分析,实验结果表明,采用此方法,可以很好地剔除星图识别中的误匹配点,在赤经(α)和赤纬(δ)方向拟合偏差平均值可达到5.2672″,星图正确匹配概率大大提高。