[实用新型]探测相机焦面预置装置

说明书

为了解决现有探测相机焦面预置装置使用较为繁琐、效率低、无法实现真空环境下焦面预置的技术问题，本实用新型提供了一种探测相机焦面预置装置。本实用新型利用星模拟器、探测相机成像的共轭关系及两者之间的离焦量关系，将探测相机的离焦量转化为星模拟器的离焦量，通过分析星模拟器在不同离焦量下被探测相机采集的弥散斑图像，得到探测相机在不同离焦量下的成像特性，避免了探测相机焦面组件的运动，无需多次固定和调整探测相机焦面组件姿态，提高了测试效率；将探测相机置于真空罐内，利用本实用新型考核探测相机在真空条件下的弥散斑成像特性，能实现真空环境下焦面预置。

技术领域

本实用新型属于光电测试领域，涉及一种探测相机焦面预置装置。

背景技术

探测相机是指搭载于卫星、飞船和空间站平台上，用于空间目标观测、平台自身姿态测定，以及主要针对点目标成像的光电探测设备，该类设备主要由光学系统和面阵探测器组成。焦面预置是指将面阵探测器放置固定于探测相机光学系统的焦面，面阵探测器采集光学系统在其焦面附近的能量分布，分析此能量分布，得到其弥散斑大小，所述弥散斑大小随着面阵探测器与光学系统焦面的距离而变化。为了保证足够的定位精度，需要弥散斑能够分布于一定区域，一般认为弥散斑的能量分布应符合高斯分布；考虑能量守恒，弥散斑能量分布太大会造成其峰值响应的急剧下降，而峰值响应一般要求不低于探测器空间噪声的5倍，才能保证星点被有效识别，从而降低虚警率；故此，需要得到探测相机弥散斑的成像特性，并将面阵探测器调整至探测相机光学系统(即探测相机镜头)合适的焦面位置，即完成探测相机焦面预置。同时，考虑探测相机的实际工作环境，需要在地面真空环境试验中验证其探测器所处焦面的合理性，故焦面预置还应包括真空环境下的焦面预置。

现有的相机焦面预置方法，需要调整探测相机焦面组件到探测相机光学系统的距离，每次调整探测相机焦面组件时需关掉探测相机电源，调整到位后需要重新固定探测相机焦面组件并重新调整其姿态，较为繁琐且效率低，且无法实现真空环境下的焦面预置。

实用新型内容

为了解决现有探测相机焦面预置方法较为繁琐、效率低、无法实现真空环境下焦面预置的技术问题，本实用新型提供了一种探测相机焦面预置装置。

探测相机焦面预置装置，其特殊之处在于：包括星模拟器、二维转台、二维转台控制器和探测相机地检；

星模拟器用于提供位于无穷远、满足待进行焦面预置的探测相机衍射成像的星点目标；所述星点目标的星等为所述探测相机实际工作时用于定位的星等；所述星模拟器的星点板的星点直径按照下述公式选取：

d＝1.22λf_col/D；

所述二维转台用于固定和放置所述探测相机，带动探测相机转动；

所述二维转台控制器与二维转台相连，用于控制二维转台运动；

所述探测相机地检与所述探测相机的面阵探测器相连，用于采集所述面阵探测器接收到的弥散斑图像。

进一步地，上述星模拟器包括沿光路依次设置的积分球光源、星点板和星模拟器光学系统，其中，积分球光源的出射能量应满足下式：

式中，E为星模拟器出口辐照度，单位W/m²；

L为积分球光源出口处辐亮度，单位W/m²/Sr；

f_col为星模拟器焦距，单位mm；

d为星点板的星点直径，单位μm。

进一步地，上述星模拟器的星点板设置在伸缩筒上，由伸缩筒带动沿积分球光源输出光路的光轴运动。

进一步地，上述伸缩筒上设置有刻度，通过所述刻度可给出星模拟器的离焦量。