超紧完全自由形空间摄像机光学机械系统的设计和对齐方法的研究
Yunfeng Li1,2,3, Zongxuan Li1,3, Tiancong Wang1,3
1Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
本研究介绍了一种超轻量级的太空摄像机,具有很大的视野 (FOV),用于增强太空目标监控. 创新的光机械设计和对齐方法显著降低了系统规模和成本.
科学领域:
- 光学工程是指光学工程.
- 太空系统工程 太空系统工程
- 光学和光子学 在光学和光子学.
背景情况:
- 由于太空资源有限,对太空目标监测系统的需求日益增加.
- 需要基于太空的光学监控设备,具有改进的检测能力和更广泛的视野 (FOV).
- 现有系统在规模和成本方面的局限性,取决于有效载荷的大小和重量.
研究的目的:
- 为了研究一个超轻量级和超紧的太空摄像机光机械系统.
- 开发一种光学对齐方法,用于完全自由形状,离轴,三重反转,大型FOV光学系统.
- 降低太空目标监测系统的总体规模和成本.
主要方法:
- 为系统优化进行光学机械集成分析.
- 设计一个完全自由的,离轴的,三重倒转的光学系统,具有很大的FOV.
- 开发和应用双计算机生成全息图 (CGH) 核心参考对齐方法.
主要成果:
- 实现了不到10公斤的光机械系统重量.
- 通过安装和测试验证了对齐方法,实现系统波面差异优于1/10 λ.
- 图像和尺寸测试证实太空摄像机符合设计要求.
结论:
- 建议的光机械系统设计和对齐方法对于超轻量级的大型FOV太空摄像头是有效的.
- 这些方法为太空应用的自由形光学有效载荷的设计和工程提供了宝贵的指导.
- 这些进步有助于更具可扩展性和成本效益的太空目标监测系统.
