大视场单星模拟器关键技术研究

发布时间：2021-07-11 08:53

　　本文研究的大视场单星模拟器是指能够在实验室模拟天空中真实星图的设备,模拟深空的星图供大视场星敏感器进行星图识别和星点跟踪等功能测试。根据大视场星敏感器的工作原理和方式,提出了大视场单星模拟器总体设计方案。结合星敏感器的实际使用需要确定了大视场单星模拟器的主要技术指标。本文详述了星图识别技术的原理和过程,比较了三角形识别算法和角距匹配算法的优缺点。基于几何像差理论,根据星模拟器要求的技术指标,结合ZEMAX软件设计了一种具有高成像质量、畸变小于0.03%和20°大视场的准直光学系统。根据畸变的评价结果,提出了一种用于校正畸变的星点板坐标计算方法,解决了畸变校正的难题。采用阵列式LED作为光源,用散射屏作为匀光系统,对光源做高低温实验,验证光源满足系统对光源稳定性优于±5%的要求。对研制的大视场单星模拟器进行实际星间角距测试,测试结果满足大视场单星模拟器的技术要求,即任意两星点星间角距优于20″,单星张角为30″（中央星点）和25″（其他星点）。 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Jena-optronik公司生产的动态星模拟器

图 1.3 STOS 实物图为其星图显示器件，极大提高了星模4，视场为25°，星图刷新频率可达22优于18″，模拟星等范围为 1 ~6等。50mm ，能够适应多种环境试验[15]。和高校从二十世纪七八十年代开始加术的成熟，星模拟器也有了飞跃式的与北京控制工程研究所联合研制了全其星图刷新频率大于20Hz ，模拟星单星位置精度优于 30″ ，可模拟 3~6 等高[16]。大学研制了一种多星模拟器，采用液× 145mm，星图模拟视场为 6.74 °

图 1.4 液晶光阀实物图 图 1.5 光学系统光路图图 1.6 星模拟器布局图 图 1.7 动态星模实物图2007 年长春光机所与中科院研究生院共同完成了一种基于数字光处理(DLP)技术动态星模拟器的研制，星图视场为10.5 °× 7.5°，可模拟 2~8 等星，单星张角优于40″，有480 nm ~ 710nm 波段的光谱，其星图模拟装置为 DMD，分辨率为 1024×768[19]。图.8 为光学系统结构图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三角形匹配的星图识别算法及优化[J]. 郭磊,李保权,曹阳,桑鹏.  电子设计工程. 2018(05)
[2]基于LCoS拼接技术的动态星模拟器光学引擎的优化设计[J]. 孟遥,张国玉,孙高飞,刘石,赵云率.  光子学报. 2017(03)
[3]高精度数字星等模拟器的设计[J]. 高兴华,李建永,王霞.  激光与光电子学进展. 2017(02)
[4]星敏感器技术研究现状及发展趋势[J]. 梁斌,朱海龙,张涛,仝玉婵.  中国光学. 2016(01)
[5]基于LED的多色温多星等单星模拟器[J]. 刘洪兴,任建伟,刘则洵,万志,李葆勇.  光学学报. 2015(02)
[6]大视场高精度静态星模拟器的光学系统设计[J]. 陈启梦,张国玉,王哲,张健.  激光与光电子学进展. 2014(05)
[7]基于LCOS拼接技术的动态星模拟器光学系统设计[J]. 郑茹,张国玉,高越,孙高飞,高玉军.  仪器仪表学报. 2012(09)
[8]甚高精度星模拟器设计[J]. 孙高飞,张国玉,姜会林,郝云彩,高玉军.  光学精密工程. 2011(08)
[9]用于天文导航设备检测的星模拟装置[J]. 赵晨光,谭久彬,刘俭,王宇航.  光学精密工程. 2010(06)
[10]一种高星等标准星光模拟器的设计与性能分析[J]. 冯广军,马臻,李英才.  应用光学. 2010(01)

博士论文
[1]基于LCOS拼接高精度动态星模拟器的关键技术研究[D]. 孟遥.长春理工大学 2016
[2]小型动态星模拟器技术研究[D]. 胡宜宁.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010

硕士论文
[1]高分动态星模拟器光学系统设计[D]. 何婕.苏州大学 2014
[2]小型星模拟器的研制方法和研制技术[D]. 张文明.电子科技大学 2003



本文编号：3277767