随着科技的发展, 高速度飞行器对成像质量的要求越来越高。研究了含共形整流罩系统在超音速飞行时由于摩擦生热对其产生的光机性能影响, 设计了应用长径比为1的共形整流罩的共形光学系统, 系统采用楔形镜进行视场扫描, 瞬时视场2?棕=4°, 扫描视场2?棕=60°, 完成了速度为3Ma、攻角为0°共形整流罩空气动力学仿真实验, 得到了共形整流罩在超音速飞行情况下的表面温度分布值, 通过流固耦合, 计算出整流罩在高速飞行时不同时间段的面型变化量。通过拟合, 将热形变量以Zernike系数的形式施加到共形光学系统中, 观察其对成像质量的影响。结果表明: 共形整流罩在飞行中所引入的动态像差会对光学系统的成像质量产生影响。为保证系统精度, 文中通过采用空间光调制器(Spatial Light Modulator, SLM)对不同时刻的像差进行校正, 校正后系统成像质量接近衍射极限, 实现了对共形光学系统在高速飞行下所产生的动态热像差进行校正, 对高精度飞行器有着重要科学意义。

In this paper, a foveated imaging system using a reflective liquid crystal spatial light modulator (SLM) was designed. To demonstrate the concept of foveated imaging, we simulated with software Code V and established a laboratory prototype. The result of the experiment shows that an SLM can be used to correct the aberration of region of interest (ROI) while the resolution of other area was still very low. The varyresolution system was relative simple compared to the traditional high resolution system and obviously can reduce the amount of data transmission. Such systems will have wide application prospect in various fields

为了研制精确的星点定位误差补偿算法，得到星像轮廓面的形貌信息，研究了检测星敏感器点扩散函数（PSF）的方法。在高精度测量平台上进行光电采样，获取星像像素灰度值分布，根据扩展Nijboer-Zernike理论进行PSF拟合重建。噪声仿真实验证明，该算法能够在星像信噪比较低的情况下准确地得到Zernike系数，从而快速地重建甚高精度星敏感器的空域PSF。基本满足自动检测甚高精度星敏感器星像轮廓面的要求。

为了得到一种有效的高精度星点提取算法，直接将高斯分布作为星敏感器星像能量分布的做法已经不能满足实现甚高精度星敏感器的要求，因此必须研究实际星敏感器星像能量分布模型。使用了偏正态分布来描述高精度星敏感器星像能量分布，设计了仿真实验和测量实验来对比两种模型的拟合效果。仿真实验和测量实验结果均证明，偏正态分布更加接近星敏感器星像分布，研究成果可以应用于星敏感器精密视场校正算法的研究。