高精度星敏感器测试设备的设计.pdfVIP

第 卷第 期 年 月 43 7 红外与激光工程 2014 7 Vol.43 No.7 Infrared and Laser Engineering Jul. 2014 高精度星敏感器测试设备的设计 陈启梦 1 ，张 国玉 1,2 ，王凌云 1,2 ，王志海 1 ，孙 向阳 1 ( 1. 长春理 工大学 光 电工程 学院 ，吉林 长春 130022 ； 2 . 吉林省光 电测控仪 器工程技 术研 究 中心 ，吉林 长春 130022) 摘 要： 针 对现有动 态星模拟 器在 高精度 星敏 感器测试 中无 法满足 星点位置和 照度 均 匀性 的 高精度 模拟等 实际问题 ， 设计 了一种 高精度动 态星模拟 器。 分析 了星模拟 器光 学 系统与调整机 构 的任务 需 求。为保证 星点的投射精度 ，提 出了 LCOS 的光 学拼接 方法 ，优化设计 了大视 场 、大相对孔径 的准直光 学 系统并进行 了像质评价 ；为满足显示器件 照 明条件和星点照度 均 匀性 的要 求 ，对照明光 学 系统进行 了仿真设计并给 出了照度分布 ；为减 小对接误 差提 高对模拟 器的测试精度 ，确定 了高分辨 力五 维调整 架的机械 结构 ，应 用 CATIA 软件 对调整机 构 的设 计进行 了三 维建模 ，理论计 算结果显 示调 整机 构位 移分辨 力为 18 nm ，角度分辨 力为 0 .05″ 。 通过 实际检 测 ，微调整机 构稳 定性好 ， 出射 星点照度 不均 匀 性优 于± 10% ，模 拟 星点的单 星位置误 差 小于 7″ ，星 间角距误 差优 于 12″ ，满足 当前对 高精度 星敏 感 器 测试 的技 术指标要 求。 关键词： 动 态星模拟器； 光学设计 ； 五维调整架； 纳米分辨力； 测试 中图分类号： V556 .5 文献标志码： A 文章编号： 1007-2276(2014)07-2234-06 Test equipment design of high precision star sensor 1 1,2 1,2 1 1 Chen Qimeng , Zhang Guoyu , Wang Lingyun , Wang Zhihai , Sun Xiangyang ( 1. The School of Electro-optical Engineering , Changchun University of Science and Technology , Changchun 130022 , China ; 2 . Jilin Engineering Research Center of Photoelectric Measurement Control Instruments, Changchun 130022 , China) Abstract : Considering the practical problem that existing equipment can not complete the mission of high precis