红外与激光工程
2021, 50(5): 20200492
空间目标识别有利于掌握空间目标的运行状态和在轨行为。点目标测量是获取空间目标数据源的主要手段。针对从多种特性参数融合后的点目标测量信息解算空间目标特性难度大的问题, 分析了空间目标的基本属性, 包括几何特性、材料特性、光度特性等, 研究了国外几种基于点目标测量信息的空间目标识别方法的基本原理和实现途径。研究结果表明: 通过合理的解算算法设计, 可以对点目标测量信息进行深度挖掘, 识别出有效信息。
空间目标 识别 点目标 space objects characterization point target 红外与激光工程
2016, 45(s1): S126001
低轨危险空间碎片可对航天器造成灾难性损伤，对空间碎片的远程探测与识别是实施碎片规避和碎片清除任务的基础和前提。但由于该类目标信号微弱、运动速度快、光学特性存在时变和不确定性，因此，对其探测与识别提出了严重挑战。针对远距离危险空间碎片的实时监测、识别、碰撞预警、精确定轨的迫切需求，为给天基载荷发展与设计提供支持，总结了电荷耦合器件、雪崩光电二极管、位置读出光子计数探测器等器件的主要性能，并对基于不同探测器的探测技术用于LEO轨道危险碎片天基光学观测的能力进行了比较分析。
危险空间碎片 天基光学观测 LEO轨道 hazard space debris space-based optical observation LEO
为满足高速飞行器对目标快速识别和打击的需求, 针对大观测场高速机载光电探测系统像质退化严重、像质补偿元件机构复杂、像差校正实时性较差的问题, 提出采用可变形反射镜作为动态像质补偿器对传统高速动态成像光学系统像质进行补偿和改进.利用基于像清晰化函数最优化的自适应光学动态像质补偿技术的优化算法对系统动态像差进行闭环实时校正, 通过仿真对所提出的方法进行可行性分析和验证.仿真结果表明: 与校正前相比, 该校正方法使光学系统在60°大角度观测场内泽尼克动态像差变化量的峰谷值最大下降17.5%, 点列图弥散斑均方根半径降低至10.61%, 校正后的系统残余像差小, 在整个观测场内, 像质均接近光学衍射极限.
动态成像光学 像质补偿 像清晰化函数 高速飞行器 动态像差 Dynamic optics Dynamic aberration correction Image sharping function High-speed aircraft Dynamic aberration
哈尔滨工业大学 空间光学工程研究中心, 哈尔滨 150001
受振动的影响, 在积分时间内, 光学系统成像是一个动态过程。对于动态成像, 常采用动态调制传递函数(MTF)作为评价振动对像质影响的工具。针对动态MTF, 提出一种适用于任意运动形式的数值计算方法, 该方法还可以扩展到计算二维运动时的动态MTF。该方法可用于预估和评价动态成像系统的成像质量, 计算的结果还可用于运动模糊图像的仿真与恢复。鉴于在低频振动情况下, 光学成像系统具有随机的动态MTF, 给出平均MTF的数值计算公式, 据此分析了不同情况下的成像质量。以奈奎斯特频率处动态MTF不小于0.95为约束条件, 给出了可允许的振幅容限, 为视轴稳定机构的参数确定提供了依据。
动态MTF 数值方法 振幅容限 dynamic MTF numerical method tolerance of vibration amplitude
