[發(fā)明專利]一種航天光學(xué)遙感儀器反射式消像旋組件光學(xué)校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010623591.3
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111736361B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鍔;雷松濤;馬培龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: G02B27/62
• 分類號: G02B27/62;G02B7/182
• 代理公司: 上海滬慧律師事務(wù)所 31311
• 代理人: 郭英

本發(fā)明公開了一種航天光學(xué)遙感儀器反射式消像旋組件光學(xué)校正方法，采用兩臺互瞄同軸并與整機(jī)光軸重合的內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡，分別對準(zhǔn)消像旋組件兩端轉(zhuǎn)軸中心，能快速將消像旋組件轉(zhuǎn)軸與整機(jī)系統(tǒng)光軸調(diào)整重合，并準(zhǔn)確判斷并校正消像旋組件內(nèi)部光學(xué)反射面間相對位置，快捷高精度完成消像旋組件光軸、轉(zhuǎn)軸與整機(jī)系統(tǒng)光軸的三軸重合的光學(xué)校正。消像旋組件轉(zhuǎn)動時，像點(diǎn)繞軸晃動與整機(jī)系統(tǒng)光軸夾角優(yōu)于10”。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明方法將航天光學(xué)遙感儀器反射式消像旋組件校正得快捷且準(zhǔn)確，通過提高內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡光軸與整機(jī)系統(tǒng)光軸及消像旋組件轉(zhuǎn)軸的重合精度，可提高消像旋組件的校正精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種航天光學(xué)遙感儀器反射式消像旋組件光學(xué)校正方法。

背景技術(shù)

航天光學(xué)遙感儀器中許多采用45度旋轉(zhuǎn)掃描鏡掃描方式，為了消除45度掃描鏡轉(zhuǎn)動引起的反射像旋轉(zhuǎn)，在光學(xué)系統(tǒng)中需要配合使用反射式消像旋組件，當(dāng)反射式消像旋組件與45度掃描鏡轉(zhuǎn)動方向一致且轉(zhuǎn)速為45度掃描鏡一半時能消除像旋轉(zhuǎn)。

消像旋組件由3個反射面組成，2個反射面構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的V形塊，消像旋組件轉(zhuǎn)動的機(jī)械軸需與3個反射面組成的光軸重合，并與遙感儀器的整機(jī)系統(tǒng)光軸重合(如圖1所示)，保證掃描成像的地面目標(biāo)像元配準(zhǔn)精度。通過光學(xué)校正完成三軸合一是關(guān)鍵，本發(fā)明可以高效精準(zhǔn)地完成此項(xiàng)工作。

目前未見有關(guān)航天光學(xué)遙感儀器反射式消像旋組件光學(xué)校正的公開報道。只查到消像旋組件機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)設(shè)計及遙感儀器的軟件消像旋校正。其中消像旋組件結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)設(shè)計只是完成機(jī)械精度裝調(diào)，方法與本發(fā)明的光學(xué)校正完全不同，而針對遙感儀器消像旋軟件校正是用軟件處理的方法來修正像旋轉(zhuǎn)，上述兩項(xiàng)校正均與本發(fā)明無關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種用于航天光學(xué)遙感儀器消像旋組件光學(xué)校正的方法，可高效精準(zhǔn)滿足系統(tǒng)的光學(xué)校正要求。

本發(fā)明消像旋組件校正方法如圖2所示，輔助工具包括內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡、平面反射鏡、支架。

光學(xué)校正的具體步驟如下：

1)將1號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡1的中心光軸調(diào)整至與整機(jī)系統(tǒng)光軸重合，將2號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡2光軸通過45度轉(zhuǎn)折平面反射鏡3與1號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡1中心光軸重合，即2臺內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡的中心光軸重合并與整機(jī)系統(tǒng)光軸重合。

2)用1號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡1精確監(jiān)控，在消像旋組件4空心電機(jī)兩端分別貼上十字叉靶標(biāo)紙，轉(zhuǎn)動消像旋組件4，調(diào)整靶標(biāo)紙使其十字叉點(diǎn)與消像旋組件4的旋轉(zhuǎn)軸中心重合。

3)將消像旋組件4放入整機(jī)系統(tǒng)光路，調(diào)整消像旋組件4位置使得兩端面的靶標(biāo)紙中心分別與兩臺內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡中心光軸重合，即完成了消像旋組件4旋轉(zhuǎn)軸與整機(jī)系統(tǒng)光軸的重合。

4)之后去除靶標(biāo)紙，轉(zhuǎn)動消像旋組件4，在1號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡1和2號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡2中可以互相看到對方望遠(yuǎn)鏡發(fā)出光線的像點(diǎn)中心繞軸打轉(zhuǎn)，這個打轉(zhuǎn)已經(jīng)排除了旋轉(zhuǎn)軸與整機(jī)系統(tǒng)光軸不重合的因素，完全是V形塊4-1和平板反射鏡4-2之間的相對位置偏離造成的。通過1號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡1和2號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡2在電機(jī)轉(zhuǎn)動同一位置各自觀測到對方發(fā)出光線的像點(diǎn)偏離方位，可以方便區(qū)分V形塊4-1和平板反射鏡4-2間的間距偏離和角度偏離。角度偏離引起的像點(diǎn)偏離方向(如圖4所示)與距離引起的像點(diǎn)偏離方向(如圖5所示)相反，兩個內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡觀測到光點(diǎn)偏離異側(cè)的是角度偏離引起的，在同側(cè)的則是距離偏離引起的。

5)根據(jù)以上對光點(diǎn)偏離的判定，通過實(shí)時監(jiān)測調(diào)整V形塊4-1和平板反射鏡4-2相對位置，方便快捷地將光點(diǎn)繞軸晃動范圍縮小，以滿足系統(tǒng)光學(xué)校正要求。

6)移除光學(xué)校正用平面反射鏡3，轉(zhuǎn)動消像旋組件4的電機(jī)，在1號內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡1中測量沿整機(jī)系統(tǒng)光軸經(jīng)過消像旋組件4入射光的像點(diǎn)繞整機(jī)系統(tǒng)光軸打轉(zhuǎn)夾角值。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：