【摘 要】
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恒星目标模拟器是模拟真实天空中恒星的位置信息而形成星图的设备,以满足星敏感器在实验室条件下进行功能检测和标定。为满足将所模拟星图传输至固定距离为2m投影幕上的技术要求,在传统恒星目标模拟器的基础上融入投影成像技术,提出一种基于投影技术的恒星目标模拟器光学系统设计方法。本文结合恒星目标模拟器技术指标和星敏感器半实物仿真测试方式,提出了整体设计方案,着重对光源系统和投影光学系统进行研究。通过比对各类星
【基金项目】
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吉林省科技厅项目“投影式恒星复杂光学背景模拟技术研究”
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恒星目标模拟器是模拟真实天空中恒星的位置信息而形成星图的设备,以满足星敏感器在实验室条件下进行功能检测和标定。为满足将所模拟星图传输至固定距离为2m投影幕上的技术要求,在传统恒星目标模拟器的基础上融入投影成像技术,提出一种基于投影技术的恒星目标模拟器光学系统设计方法。本文结合恒星目标模拟器技术指标和星敏感器半实物仿真测试方式,提出了整体设计方案,着重对光源系统和投影光学系统进行研究。通过比对各类星点显示器件优缺点,选取DMD做为恒星目标模拟器星点显示器件。依据光能量传递模型,设计了基于准直系统、复眼透镜、聚光镜和直角TIR棱镜的光源系统,计算光源系统光学扩展量验证光源系统适配性,实现16mm×14mm的照明面上均匀照明。总结恒星目标模拟器成像特点,设计了一种长工作距和长出瞳距的像方远心投影光学系统。利用Trace Pro对光学系统进行建模仿真,仿真结果表明杂散光系数为4.97%,到达2m投影幕光能量为1.43m W/m~2。结合恒星目标模拟器的测试方法,理论分析单星位置误差产生原因,通过误差拟合单星位置误差为10.01",满足整体系统设计指标。
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