[发明专利]利用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器

说明书

一种利用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器，包括主镜、次镜、折叠镜、分光镜、三镜、主承力框架及具有弹性的支撑杆；主承力框架包括前安装面及与前安装面相背的后安装面；主镜弹性的安装于前安装面，次镜弹性的连接于支撑杆的一端并与主镜间隔相对，支撑杆远离次镜的一端与前安装面连接；折叠镜及分光镜安装于后安装面；三镜安装于后安装面且与分光镜间隔相对。本发明使主镜和次镜在重力作用下通过形变量偏离理论位置，这样主镜和次镜在地面重力作用下装调出的最佳位姿，待空间遥感器发射入轨后发生重力变形回弹释放时，主镜和次镜的位置关系仍能保持装调时位置关系，空间遥感器的成像质量不受影响。

技术领域

本发明涉及空间遥感技术领域，特别是涉及一种利用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器。

背景技术

空间光学遥感器在天文观察、太空探测、气象预报、对地观察、军事应用等领域均有重要应用。随着空间遥感技术的不断发展，对空间光学遥感器的分辨率要求越来越高，光学系统的焦距和口径需求也越来越大。

随着空间光学遥感器的焦距和口径不断增大，其尺寸和重量也急剧增加，遥感器在地面装调和检测时，重力对大尺寸反射镜的面形精度和位姿精度、遥感器的轻量化机身产生的影响也会加大。光学系统在地面装调和检测到的最优状态，实际上是各反射镜受重力影响(重力引起的面形精度误差和位姿误差)下的最佳状态。当遥感器发射入轨后工作在空间微重力环境中时，遥感器在地面装调时引入的重力变形会发生回弹释放，导致遥感器中各反射镜产生一定的面形精度误差和位姿误差，光学元件偏离光学系统中的最佳位置，使光学系统失调，从而影响遥感器的在轨成像质量。

对重力的影响问题，人们提出了各种解决方法，如重力卸载技术、改进支撑方式和轻量化技术等，但是由于地面难以精确模拟在轨飞行环境以及各种综合剩余误差的影响，所以难以保证大口径光学元件在轨不失调。

发明内容

针对上述技术问题，本发明给出了一种对大口径、长焦距空间光学遥感器采用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器。

本发明提供一种利用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器，包括主镜、次镜、折叠镜、分光镜、三镜、主承力框架及具有弹性的支撑杆；所述主承力框架包括前安装面及与所述前安装面相背的后安装面；所述主镜弹性的安装于所述前安装面，所述次镜弹性的连接于所述支撑杆的一端并与所述主镜间隔相对，所述支撑杆远离次镜的一端与所述前安装面连接；所述折叠镜及所述分光镜安装于所述后安装面；所述三镜安装于所述后安装面且与所述分光镜间隔相对；所述主镜将光线反射至所述次镜，所述次镜反射的光线穿过主镜及主承力框架后依次经所述折叠镜反射、所述分光镜透射后到达所述三镜。

本发明将主镜、折叠镜、分光镜及三镜布置在同一个主承力框架上，通过提高主承力框架的刚度，可有力保证它们之间的相对位置关系；为降低机身组件的重量，次镜采用支撑杆支撑，再通过支撑杆与主承力框架连接；如此，通过光学设计使主镜和次镜在重力作用下通过形变量偏离理论位置，这样主镜和次镜在地面重力作用下装调出的最佳位姿，待空间遥感器发射入轨后发生重力变形回弹释放时，主镜和次镜的位置关系仍能保持装调时位置关系，空间遥感器的成像质量不受影响。

附图说明

图1为本发明提供的利用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器的光路原理图。

图2为本发明提供的利用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器的结构图。

图3为图2所示的利用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器的主镜与主承力框架的连接结构示意图。

图4为图2所示的利用结构变形量补偿光学系统失调量的光学遥感器的次镜与支撑杆的连接结构示意图。

具体实施方式