高分七号卫星双线阵相机关键技术设计

发布时间：2025-01-05 21:15

　　 光、机、热稳定性直接影响高分辨率、大比例尺测绘相机内外方位元素的稳定性,进而影响卫星地面定位精度和高程精度。文章介绍了高分七号1∶1万立体测绘卫星的主要载荷——双线阵立体测绘相机,为实现高稳定性在光学、结构、热控等方面采用的设计手段,通过真实温度场的光、机、热联合仿真分析方法,结合在轨测试结果,证明该相机设计能够满足1∶1万比例尺高分辨率测绘所需的内、外方位元素稳定性要求。

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【部分图文】：

图1 双线阵相机立体测绘原理图

双线阵相机在轨工作原理如图1所示,前视相机和后视相机线阵阵列安装时两者基本处于平行排列,在轨运行时垂直于飞行方向,在不同时刻分别针对地面条带M成像,t1时刻前视相机成像,t2时刻后视相机成像[8]。据文献[9]可知,立体测绘系统的测绘精度主要受以下方面的影响:①外方位元素(角元素....

图2 设计关键分析

根据误差源的分解,双线阵相机设计关键相关分解如图2所示。综上所述,为满足高精度测绘的需求,双线阵相机在设计上需要关注的直接相关重点有4项:①相机与星之间安装结构稳定性;②光机支撑结构稳定性;③焦面探测器及拼接稳定性;④光学系统敏感性。这4项,具有一定的独立性,又有一定的耦合性。另....

图3 光学系统示意图

双线阵相机分系统通过采用低敏感三反离轴远心光学系统设计,构型如图3所示。主镜为八次非球面,次镜和三镜为二次非球面。光学系统设计传递函数P谱段平均为0.4012,B谱段最小平均为0.796,沿线阵方向绝对畸变小于0.3μm,相对畸变误差小于2.4×10-6。温度变化±0.5℃....

图4 相机底部挠性支撑和解锁支撑分布图

为减少卫星平台的影响,相机与卫星进行解耦安装,在轨工作时相机与卫星之间为3点挠性静定支撑,避免卫星平台的变形传递到相机上,影响光机结构稳定性[11-12]。发射时提供3个额外的解锁支撑点,用以承受发射段力学环境,入轨后解锁支撑点通过火工装置解锁脱开,相机恢复静定状态。图4给出了底....

本文编号：4023275