作者单位
摘要
北京空间机电研究所,北京 100094
针对批产化空间透射镜头短周期、高精度和高像质一致性的研制需求,研发了一种自动调整、在线检测、自主分析和自动校正波像差的自动装校系统。首先,设计了透镜自动调整方式和悬浮胶粘的结构形式,采用坐标投影将透镜失调量的测量值转换为调整装置的线性调整量,利用电机驱动调整装置的组合运动实现透镜自动调整。然后,设计了镜头调整检测集成平台和波像差校正模块,根据系统波像差测试结果自主分析透镜自由度调整量,并驱动调整装置运动实现透镜位置的补偿调整,通过均衡校正残留波像差的方式保证批次间像质的高一致性。最后,对20套批产化镜头进行自动装校实验,镜头研制周期为3天/套,透镜失调量控制精度优于10″和5 μm,批次间相应视场调制传递函数最大偏差为0.026。实验结果表明,本系统可为批产化空间透射镜头装校提供一种高效的自动化研制途径。
批产化空间透射镜头 自动化装校 波像差校正 像质一致性 Batch space refractive lenses Automatic adjustment Wavefront aberrations correction Image quality uniformity 
光子学报
2023, 52(11): 1122002
作者单位
摘要
1 北京空间机电研究所, 北京 100094
2 先进光学遥感技术北京市重点实验室, 北京 100094
3 北京东方计量研究所, 北京 100086
为实现小口径RC系统相机视轴指向高精度标定,论述了标定过程坐标系建立及转换方法, 提供了一种新的标定方法。利用经纬仪进行光束准直, 将十字丝成像于待测探测器像面; 运用最大类间方差法实现像与背景分离, 选用Harris角点检测算法提取十字像质心, 实现了小口径RC系统相机视轴指向高精度标定。结果表明, 标定精度达到1.7″, 较之前传统经纬仪法标定精度20.9″, 提高了12倍。为相机视轴标定提供了一种新的精度可行的途径, 并可应用于其他相机视轴标定。
小口径RC 视轴引出 经纬仪 small caliber RC sight axis lead theodolite 
光学技术
2022, 48(4): 459
作者单位
摘要
北京空间机电研究所,北京100094
紫外可见高光谱探测仪搭载于地球同步轨道卫星,具备高时间分辨率、高光谱分辨率、长寿命周期等特点。研究其星上外定标方案,消除内定标装置衰减等变化带来的影响,是实现遥感器在轨高精度定标或检校的重要手段。本文结合静止轨道卫星的特点,建立了紫外可见高光谱探测仪辐射特性分析流程,比较了不同外定标方案的特点及它在地球同步轨道卫星上的可行性,提出并分析了一种采用太阳定标、月球定标和恒星定标相结合的高光谱探测仪在轨绝对辐射定标方案。定标不确定度分析表明,太阳定标不确定度为3.6%,恒星定标不确定度为3.87%,基于月球定标漫反射板监测不确定为3.55%,满足在轨定标要求。
大气光学 星上定标 静止轨道 高光谱 atmospheric optics onboard calibration geosynchronous Earth orbit hyper-spectral 
光学 精密工程
2021, 29(3): 484
作者单位
摘要
北京空间机电研究所,北京 100094
针对大口径离轴反射镜组件高面形精度、高可靠性和高稳定性支撑的要求,设计了一种中心筒支撑配合四点可自由加、解热锁辅助支撑的离轴反射镜新型复合支撑方案,热锁部件在力学试验和发射过程中锁紧,地面测试及在轨时释放,在保证面形的同时,有效提升了反射镜组件基频及抗力学性能,并在某空间遥感器706 mm×560 mm口径离轴反射镜组件研制中进行了验证,结果表明采用四点热锁辅助支撑的反射镜组件在加锁后动态性能优良,满足基频大于120 Hz、静载30 g条件下胶应力≤3 MPa的要求,且加锁前及解锁后面形均满足RMS优于λ/40 (λ=632.8 nm)的要求,验证了该设计的有效性。
离轴反射镜 空间遥感器 高稳定性 热锁 复合支撑 动态性能 off-axis mirror space remote sensor high stability heat lock composite support dynamic performance 
红外与激光工程
2021, 50(5): 20210007
作者单位
摘要
北京空间机电研究所, 北京 100094
动中成像模式可实现卫星在大角度快速机动过程中成像,满足遥感观测多样化、定制化、精细化需求。分析了动中成像地面实验系统的基本原理,并在实验室搭建了一套面向动中成像模式的地面实验验证系统。该系统采用高精度、高稳定的动态气浮靶标和基于外触发信号的相机积分时间调整方法。研究了成像质量和光强的关系以及成像质量和相机探测器积分级数、卫星机动角速度的关系,开展了自定义运动曲线的动中成像实验。结果表明,在相机探测器线性区内,不同机动角速度与探测器积分级数获取的图像动态调制传递函数(MTF)值的范围为0.0918~0.1054,满足工程应用(0.1附近)的要求,且MTF值与机动角速度、探测器级数无关。动中成像实验中系统运行稳定,动态MTF值在0.1015±0.0098之间。
成像系统 动中成像 探测器 积分时间 气浮靶标 触发信号 
激光与光电子学进展
2021, 58(4): 0428002
作者单位
摘要
北京空间机电研究所 先进光学遥感技术北京市重点实验室, 北京 100094
随着大气遥感信息的定量化精度不断提高, 遥感信息定量化链路中偏振修正因子逐渐引起重视。因此研究大气探测仪器的偏振特性, 解析归一化穆勒元素, 对大气偏振特性引起的遥感信息定量误差以及偏振修正十分必要, 然而常用来描述仪器偏振特性的偏振灵敏度是系统偏振响应的综合体现, 而不能准确表征系统的偏振特点。对大气探测仪归一化穆勒元素傅里叶解析方法进行研究, 应用仪器在不同偏振方位角下的线偏振光响应曲线, 然后采用傅里叶级数拟合的方式得到系统响应函数, 进而得到大气探测仪的归一化穆勒元素m2、m3。对不同阶数傅里叶级数拟合得到的归一化穆勒元素进行对比, 结果表明偏差<0.12%。最后对归一化穆勒元素的测试精度进行分析, 综合误差优于0.96%, 为大气探测器归一化穆勒元素的在轨应用奠定基础。
大气探测 偏振响应 傅里叶解析 穆勒元素 atmospheric detection polarization response Fourier analysis Muller elements 
红外与激光工程
2019, 48(6): 0620001
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100049
作为一种新型紫外可见线阵图像传感器,紫外可见NMOS已经应用于国外的空间遥感探测中,但是目前在国内相关研究甚少。在紫外可见波段针对NMOS的重要光电性能参量——量子效率进行了定标研究,为NMOS线阵图像传感器在紫外空间遥感探测的应用奠定了基础。基于美国标准技术研究院(NIST)标定的标准探测器,构建了一套NMOS量子效率高精度定标系统。在250~700 nm波段范围内,通过直接标定NMOS入射窗口处接收到的光子数,结合NMOS信号处理及读出单元得到NMOS的响应电子数,标定其量子效率。结果表明NMOS线阵图像传感器的量子效率在紫外波段达到34%@275 nm,在可见波段达到80%@550 nm。通过不确定度分析,量子效率的测量不确定度为2.5%。
遥感 量子效率 标准探测器 线阵图像传感器 定标 remote sensing quantum efficiency standard detector linear image sensors calibration 
红外与激光工程
2015, 44(9): 2844
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
研究的星载被动大气探测仪搭载于太阳同步轨道卫星,具有扫描型多模式探测功能,主要探测目的是对同一大气目标交替进行天底探测和临边探测。为实现天底/临边交替探测,研究了临边探测与天底观测模式的匹配方法及时间间隔ΔT 。根据载荷运控模式、卫星运行轨道和地球自转等,建立交替探测数学模型,研究天底/临边交替探测方法,采用Matlab 计算和卫星工具包(STK)仿真场景验证分析得出时间间隔分别为429 s和430 s。根据地球扁率和轨道衰减等误差分析,结合两种探测扫描设定,统一天底探测与临边探测目标区域,最终设定天底/临边交替探测匹配间隔为430 s。
大气光学 大气探测 匹配 天底 临边 时间间隔 
光学学报
2015, 35(6): 0601001

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