非球面机载相机系统设计及分析

发布时间：2025-03-18 02:32

　　近年来,随着航空事业的进步,航空拍摄技术为人类的安全与发展做出巨大贡献。航空相机成像质量在其中起到至关重要的作用,然而成像质量受诸多因素影响,主要涉及光学系统设计以及系统的组件,因此对相机光学系统进行设计,以及对航空相机组件进行结构设计,对相机小型化、轻量化有重要意义。本文对相机光学系统以及机械结构等进行相关研究,主要研究内容如下:1)分析光学系统的设计过程,设计一种基于非球面的航空相机光学系统。基于非球面透镜表面弧度相对于正常球面透镜的优越性,优化航空相机光学系统,旨在提高相机成像质量,减轻相机整体重量。通过无热化设计,体现系统的温度适应性。利用ZYGO白光干涉仪对非球面透镜进行检测,验证该透镜是否满足面型精度要求。2)分析航空相机光学系统的杂散光性能,结合光机结构设计与杂散光分析,对遮光罩、挡光环进行优化设计,计算不同光源入射角度下点源透过率的PST值,绘制光学系统的PST曲线,验证各入射角度光学系统杂散光的抑制能力。3)对航空相机组件进行机械结构设计,根据航空相机各项性能选取其各组件的材料。通过对相机组件有限元建模,验证航空相机组件工作状态稳定性以及镜片的面形精度。确保相机组件具有...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1画幅式胶片相机

第1章绪论2和秘密侦察的方向发展。为满足远距离侦察需要，航空相机的焦距也在不断增加[21]。通常，即使使用远摄镜头设计，随光学系统焦距增加也将不可避免地增加光学系统总长度。很难将长焦距光学系统轴向长度压缩，垂直安装的航空相机很难放置在航空飞机上。如今，更流行的方法是在航空相机系统....

图1.2Thales8040相机

第1章绪论31970年，美国研制出世界上第一台电荷耦合器件(CCD)，胶片式相机逐渐被CCD相机替代，成为航空相机的主流[31]。Thales的8040相机就是典型的线阵CCD相机，如图1.2所示。另外，BAE公司的MAEO中空光电相机和线阵红外相机BAE的AN/AAD-5相机也....

图1.3线阵CCD相机

第1章绪论4a）CA-261相机b）F-985C相机图1.3线阵CCD相机长焦距双波段航空相机也逐渐发展起来，它同时包含两个工作波段，即可见光波段和红外光波段，满足远距离以及全天侦察的要求。具有代表性的有Goodrich公司的千禧年系列航空相机、DB-110系列航空相机[36-4....

图1.4长焦距双波段航空相机

第1章绪论4a）CA-261相机b）F-985C相机图1.3线阵CCD相机长焦距双波段航空相机也逐渐发展起来，它同时包含两个工作波段，即可见光波段和红外光波段，满足远距离以及全天侦察的要求。具有代表性的有Goodrich公司的千禧年系列航空相机、DB-110系列航空相机[36-4....

本文编号：4035862