[發(fā)明專利]一種基于視場選通技術(shù)的白天星敏成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110411077.8
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN112964247B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏新國;張廣軍;江潔;薛要克
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02
• 代理公司: 北京竹辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11706
• 代理人: 陳龍;聶鵬

1.一種基于視場選通技術(shù)的白天星敏成像系統(tǒng)，其特征在于：包括：

－前端像方遠(yuǎn)心望遠(yuǎn)成像系統(tǒng)，用于將視場內(nèi)的恒星成像于一次像面；

－微透鏡陣列，用于對一次像面的視場進(jìn)行細(xì)分；

－微開關(guān)陣列，用于對細(xì)分視場進(jìn)行快速選通；

－后端共焦面成像系統(tǒng)，用于對一次像面上各選通視場內(nèi)的恒星像進(jìn)行放大成像；

－陣列探測器，用于接收各選通視場內(nèi)經(jīng)放大成像后的恒星像；

其中，無窮遠(yuǎn)的恒星信號光由前端像方遠(yuǎn)心望遠(yuǎn)成像系統(tǒng)成像于一次像面；再由微透鏡陣列和微開關(guān)陣列對一次像面的視場進(jìn)行細(xì)分和選通；然后，由后端共焦面成像系統(tǒng)對一次像面上各選通視場內(nèi)的恒星像進(jìn)行放大成像；最后，由陣列探測器接收各選通視場內(nèi)經(jīng)放大成像后的恒星像；選通視場的大小可表示為，其中，Ω為探測器單位像元所對應(yīng)的立體角，n為探測器一維方向的像元數(shù)；系統(tǒng)的總有效視場小于前端像方遠(yuǎn)心望遠(yuǎn)成像系統(tǒng)的視場，且系統(tǒng)的總視場可表示為：其中，為微透鏡陣列的單元數(shù)；微開關(guān)陣列的單元數(shù)與微透鏡陣列的單元數(shù)相同，且陣列單元位置一一對應(yīng)；單元微透鏡的F數(shù)應(yīng)該不小于前端望遠(yuǎn)成像系統(tǒng)的F數(shù)，以保證選通視場內(nèi)對恒星的成像質(zhì)量及能量利用率；陣列探測器上最終形成的恒星像直徑不超過3×3個(gè)探測器像素范圍，以保證恒星像的能量集中度，能夠在白天環(huán)境下獲得足夠的探測信噪比； 各選通視場通過微開關(guān)陣列快速切換，每個(gè)選通視場在選通時(shí)共用同一個(gè)陣列探測器，但對于不同的選通視場，陣列探測器上同一點(diǎn)對應(yīng)的天球坐標(biāo)不同；各選通視場的時(shí)長小于100ms，通過微開關(guān)陣列的快速切換，可實(shí)現(xiàn)在同一陣列探測器上準(zhǔn)同時(shí)出現(xiàn)多顆恒星像，用于白天環(huán)境下的匹配式星敏定姿。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視場選通技術(shù)的白天星敏成像系統(tǒng)，其特征在于：前端望遠(yuǎn)成像系統(tǒng)采用像方遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)，保證各選通視場內(nèi)的恒星在成一次像時(shí)主光線與微透鏡的光軸平行。