[实用新型]空间光学系统探测能力检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学检测领域，涉及一种空间光学系统探测能力检测系统，尤其涉及一种对空间光学系统探测极限以及能量集中度两大指标进行测试的检测系统。 

背景技术

空间光学系统对空间目标进行探测，其探测能力决定了系统的实用性。为了充分验证光学系统的探测能力，需要对其探测能力进行全面测试。探测极限、能量集中度的测试，足以比较全面的对光学系统的探测能力进行评价。一方面，探测极限的测试可以确定光学系统对弱目标的极限响应。另一方面，能量集中度的测试可以了解光学系统对目标成像后的能量分布。对于星敏感器等空间定位、导航光学系统而言，能量集中度则直接影响其空间姿态测量精度。能量集中度越高，探测极限越高，但姿态测量精度却趋于降低；能量集中度太低，则无法对较弱目标进行探测，姿态控制也就无从谈起。所以探测极限与能量集中度两个指标互相制约，只有两者互相配合，才能最大限度的发挥光学系统的探测能力。因此，对空间光学系统探测能力实验室检测方面的研究，就显得非常必要了。 

现今国内有相应的可见光和紫外星等模拟器，但都无法完成对探测极限和能量集中度的自动测量。在此提出一种空间光学系统探测能力检测系统，可以覆盖这两个指标的测试。 

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种能够可靠及准确获取检测数据以及便于操作的空间光学系统探测能力检测系统。 

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种空间光学系统探测能力检测系统，其特征在于：所述空间光学系统探测能力检测系统包括光源系统、准直系统、星点单元、光谱采集单元、主控系统、数据处理单元以及显示 单元；所述准直系统以及光谱采集单元分别设置在光源的出射光路上；所述星点单元设置在光源系统与准直系统之间并处于光源系统的焦平面上；待测空间光学系统设置在经准直系统后的出射光路上；所述数据处理单元分别与显示单元以及待测空间光学系统相连；所述主控系统分别与待测空间光学系统、光源系统以及光谱采集单元相连。 

上述准直系统离轴反射光学系统；所述离轴反射光学系统包括离轴抛物面主镜、第一折轴镜、第二折轴镜以及可变光阑；所述第一折轴镜、第二折轴镜以及离轴抛物面主镜依次设置在光源系统经星点单元后的出射光路上；所述待测空间光学系统设置在经离轴抛物面主镜反射后的出射光路上；所述可变光阑设置在离轴抛物面主镜与待测空间光学系统之间；所述可变光阑是消杂散光光阑；所述离轴反射光学系统是口径是Φ500mm以及焦距是5000mm的离轴反射光学系统。 

上述光源系统包括标准积分球、卤钨灯、氙灯以及可调供电电源；所述卤钨灯以及氙灯设置在标准积分球的内壁上；所述主控系统通过可调供电电源分别与卤钨灯以及氙灯相连。 

上述星点单元是星点目标靶板；所述光谱采集单元是光谱辐射度计。 

本实用新型的优点是： 

本实用新型首次利用最小二乘高斯拟合法，计算空间光学系统弥散斑直径，并以此对能量集中度进行评价。超越传统“数像元”方法的局限，以一种更为合理、科学的数据拟合处理方式，获得了可靠、准确的检测数据。 

本实用新型运用一种新的信噪比公式，对空间光学系统极限探测时的信噪比进行计算，在国内亦属首创。 

本实用新型通过两种反馈方式，控制准直系统出光口辐亮度值。一是通过光谱辐射度计测量准直系统出光口辐亮度值，计算实时数据反馈给主控系统控制光源供电电源输出。二是通过计算得到图像信噪比，主控系统根据所得信噪比值实时控制光源供电电源输出。这样可以得到两组数据：一是在指定视星等能量下的目标信噪比；二是在指定信噪比下的极限探测能量（即视星等光照度）。 

本实用新型的空间光学系统探测能力检测系统，光源选用积分球光源，提 高了测试的稳定性。 

本实用新型的空间光学系统探测能力检测系统，光源选用卤钨灯、氙灯混合灯，可以实现宽波段的光谱能量配比以及多种色温组合。 

本实用新型的空间光学系统探测能力检测系统，星点单元选用较高圆度的标准星点，可以提高测试的精度。 

本实用新型的空间光学系统探测能力检测系统，准直系统选用5000mm离轴三反平行光管，几乎不引入像差，大大提高测试精度。选用此平行光管，能模拟非常微弱的星光目标（极限视星等16Mv），提高了本系统的测试范围。 

本实用新型的空间光学系统探测能力检测系统，光谱采集单元选用高精度光谱辐射度计，并通过NIST溯源的标准积分球进行了标准传递，可以获取非常准确的测试结果。