静态紫外地球模拟器光学系统设计-论文.pdf

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1、第41卷第8期光电工程Vo1．41，No．82014年8月Opto—ElectronicEngineeringAugust，2014文章编号：1003—501X(2014)08—0085-05静态紫外地球模拟器光学系统设计徐达，张国玉1,2，孙高飞(1．长春理工大学光电工程学院，长春130022；2．吉林省光电测控仪器工程技术研究中心，长春130022)摘要：静态紫外地球模拟器是一种对紫外导航敏感器进行地面标定和精度测试的设备。本文设计了一种静态紫外地球模拟器光学系统，提出大视场静态紫外地球模拟器光学系统设计方

2、案，对光学系统的参数进行了分析，系统选用七片透镜进行设计，有效孔径为D=10mm，焦距为产100mm，视场角为qb40。。全视场相对畸变小于0．036％，MTF在50lp／mm处大于0．7，波像差均方根值小于0．0372，地球张角偏差Aco<0．0067。，达到了高精度的指标要求，满足设计要求。关键词：紫外地球模拟器；光学设计；准直物镜；地球张角中图分类号：TN23文献标志码：Adoi：10．3969~．issn．1003—501X．2014．08．014DesignofOpticalSystemforaSta

3、ticUltravioletEarthSimulatorXUDa，ZHANGGuoyu，SUNGaofei(1．ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022，China；2．JilinEngineeringResearchCenterofPhotoelectricMeasurement＆ControlInstruments，Changchun130022，China)Abstract：Staticultravioletearthsimulat

4、orisagroundcalibrationandaccuracytestingdeviceforultravioletNavigationsensor．Ultravioletearthsimulatorisanewtypeofearthsimulatorwithsmallvolume，highprecision．Thispaperintroducesanopticalsystemforastaticultravioletearthsimulatorandanalyzesitsparameters．Anopti

5、calsystemofstaticultravioletearthsimulatorwithwidefieldofviewispresented．Itiscomposedofsevenlenses．Itsaperture，focallength，andfieldofviewarerespectively10mm，100mm，andqb40。．Itsdistortionislessthan0．036％，itsMTFvalueatNyquistfrequencyof50lp／mmishigherthan0．7，RM

6、Sofitswavefronterrorislessthan0．0372，andtheearthangularerrorislessthan0．0067。．Thehighprecisionindexrequirementisachievedandtheimaginganalysisresultsshowthatthedesignisafeasiblescheme．Keywords：ultravioletearthsimulator；opticaldesign；collimatingobjectivelens；e

7、arthangular0引言随着航天任务的发展，进入太空的航天器种类急剧增加，地面站对航天器进行跟踪、测控和数据处理的负担越来越重。提高航天器导航系统的精度，并要求共自主性强、抗干扰、可靠性高、成本低，已成为世界各国追求的目标【6J。卫星自主导航系统可以在少依赖甚至最终不依赖于地面系统支持的情况下，在轨实时确定自身的位置和速度，实现自主运行，即自主导航。随着自主导航系统的发展，由于地球辐射的红外波段特性不稳定，降低了红外地球敏感器测量地球视半径的精度，地球视半径精度的降低将导致确定卫星导航信息精度的降低。而地球

8、边沿辐射的紫外波段，无论在白天或夜间均存在适应于探测的紫外临边辐收稿日期：2014-01-10；收到修改稿日期：2014—04—03作者简介：徐达(1988-)，男(汉族)，吉林敦化人。硕士，主要研究航天地面标定及仿真试验。E—mail：alan_xuda@sina．com。通信作者：张国玉(1962．)，男(汉族)，吉林长春人。教授，博士生导师，主要从事光电检测与航天器模拟设备等方面