星敏感器光学系统小型化设计

发布时间：2017-11-17 12:13

  本文关键词：星敏感器光学系统小型化设计

  更多相关文章： 星敏感器 杂光抑制 光学设计 姿态测量 小型化

【摘要】：星敏感器是一种高精度姿态测量仪器,在卫星、导弹、船舶等领域已得到广泛应用。传统星敏感器存在体积大、质量重、功耗大等缺点,难以满足微小卫星平台的应用要求,因此需研究小型化星敏感器。光学系统占星敏感器体积和重量的主要部分,本论文重点研究星敏感器光学系统的小型化设计。本论文分析优选星敏感器光学系统的指标。基于星图识别算法和信噪比需求,确定极限星等与遮光罩体积、光学镜头拉氏不变量的关系。从小型化设计的角度进行极限星等和光学系统参数的优化选取。根据光学系统参数和像质要求,决定采用双高斯结构进行光学镜头设计。比较采用普通光学玻璃和特殊晶体材料设计得到的光学镜头性能,结果表明由特殊晶体材料设计得到的光学镜头性能更好。杂光抑制设计的主要目的是消除鬼像和视场外强光对成像质量的影响。抑制鬼像的方法是在成像元件表面镀增透膜;抑制视场外杂光的措施包括三种不同遮光罩的杂光抑制性能和体积的分析对比;研究分析得到了地气光在光学系统像面处的照度。星敏感器光学系统热差和公差的分析结果表明本系统不仅能够适应宽温度范围,且加工装调性良好。本论文通过星敏感器光学系统指标优选,设计了小型化的光学镜头和杂光抑制系统,研究分析了光学系统的热差和公差,为小型化星敏感器光学系统的研制奠定了基础。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V448.2

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本文编号：1195965