红外与激光工程
2023, 52(4): 20220790
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
针对Ф1.3m口径同轴四反望远镜镜头, 提出了一种有效的装调方法。主镜口径为1.3m, 采用背部双脚架（bipod）支撑形式。使用激光跟踪仪多边测量法对支撑结构精密定位, 利用Stewart机构位置反解方法进行主镜位姿的调整; 通过变换反射镜组件方位进行面形测量, 提取重力作用造成的反射镜面形误差; 利用Offner零位补偿检测光路进行基于干涉测量的反射镜定心, 实现反射镜光学基准与镜头基准的传递; 进行镜头的光轴竖直装调, 采用测试镜头像高和在线标定标准镜面形的技术手段来提高装调精度与收敛速度。镜头的中心视场波前和边缘视场波前rms分别为0.053λ（λ=0.6328μm）和0.077λ。
成像光学 镜头装调 望远镜 双脚架 重力误差 竖直装调 imaging optics optical assembly telescope bipod gravity error vertical alignment
1 中国航天系统科学与工程研究院, 北京 100048
2 北京空间机电研究所, 北京 100076
3 安顺学院, 贵州 安顺 561000
应用于对地观测的高分辨同轴三反式系统对光学装调有着严格的要求, 光学元件的失调量和由装配应力导致的面型误差都会严重影响系统成像质量。该方法通过镜面受力分析和光学系统仿真指导系统装调, 以某商业遥感卫星搭载的同轴三反式镜头装调过程为例, 分析失调量和面型误差的像差特性。通过分析光学元件失调量和面型误差与系统像散、彗差以及球差的关系, 并利用系统波像差的均方根(RMS)作为系统像质的评价标准, 得出各个光学元件失调量和面型误差对系统成像质量的影响权重。根据计算结果进行针对性调校, 使系统各视场的平均RMS值收敛为0.06λ以下。经过多台同类镜头装调结果验证, 证明该方法切实有效, 可缩短装调周期, 提升装调精度。
光学遥感 镜头装调 光学仿真 反射式光学系统 optical remote sensing lens alignment optical simulation reflective optical system 红外与激光工程
2018, 47(9): 0918002
分析了航空红外相机的结构特点, 论证了装调该类相机的关键技术。提出一种针对单相机镜头的装调和验证方法。 该方法基于经纬仪测试探测器的线阵方向和视轴方向对相机进行粗调, 结合质心亚像元定位算法对相机进行精调。提出了基于大口径平行光管和高精度可控转台覆盖所有镜头完成一次性装调的方案, 解决了多个视轴相机组视轴高精度一致性装调的问题。实验表明: 提出的方法满足航空红外相机的高精度、小公差的装调要求。单相机视轴与光轴夹角、多角度各组相机之间的视轴夹角的实际装调精度达到0.052 pixel, 比常规方法单像元的装调精度提高近20倍。 提出的方法为航空红外相机的高精度装调提供了一种精确可行的途径, 并可应用于结构类似的航天遥感器的装调。
航空红外相机 扫描镜 单镜头装调 质心亚像元定位 分组装调 aerial infrared camera scanning mirror lens alignment sub-pixel subdivision location grouped alignment
