[发明专利]一种航天夜光遥感光学镜头

说明书

一种航天夜光遥感光学镜头属于航天光学遥感器设计领域，该镜头包括从光线入射方向，沿光轴依次设置的前镜组、光阑、中间镜组、后镜组和焦面。所述前镜组包括光线入射方向依次设置的平凸透镜、正月牙透镜和双凹透镜；所述的中间镜组包括光线入射方向依次设置的双凸透镜、双凸透镜、双凹透镜、双凸透镜和负月牙透镜；所述后镜组包括光线入射方向依次设置的双凸透镜和负月牙透镜；所述光阑位于所述前镜组和中间镜组之间；入射光依次通过前镜组、光阑、中间镜组和后镜组成像在所述焦面上。本发明结构设计合理，大相对口径，宽视场，成像波段宽，防高能粒子辐射、防宇宙射线，具备稳定且高性能的航天夜间遥感成像能力。

技术领域

本发明属于航天光学遥感器设计领域，涉及一种航天用夜光遥感光学镜头。

背景技术

航天遥感领域是我国中军民融合建设的重点领域之一，遥感卫星及其信息服务系统的建设发展和广泛应用已经产生了巨大军事和社会经济价值，对促进国防建设和经济发展做出了重要贡献。

航天遥感领域建设中，夜光遥感信息是重要的组成部分，在军事、农业、环保、海洋渔业等多个领域有着重要的应用，如全天时侦查、城市化进程分析、海洋鱼群种类及数量评估等，目前，国外具备夜光遥感能力的卫星例如美国的DMSP和Suomi NPP卫星，以色列的EROS-B卫星，阿根廷的SAC系列卫星，以及国际空间站等，而我国在夜光遥感领域起步较晚，目前已知的具备夜光遥感能力的成像卫星仅有吉林一号灵巧验证星和2019年发射的珞珈一号卫星。

光学遥感的核心在于光学镜头，对于夜光遥感来说，镜头需要具备以下几种成像能力，一是弱光成像能力，要求光学系统具备较大的相对口径，以便尽可能多的收集能量；二是大幅宽成像能力，要求光学系统具备大视场；三是高分辨率成像能力，要求光学系统具备良好的光学传递函数和全视场轻微畸变。此外，航天镜头还需要具备稳定性高、质量轻等特性

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种航天夜光遥感光学镜头，具备大相对口径、宽视场和高成像分辨率的特点，从而实现夜间对地成像，获取夜光遥感影像信息。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种航天夜光遥感光学镜头，该镜头包括从光线入射方向，沿光轴依次设置的前镜组、光阑、中间镜组、后镜组和焦面。所述前镜组包括光线入射方向依次设置的平凸透镜、正月牙透镜和双凹透镜；所述的中间镜组包括光线入射方向依次设置的双凸透镜、双凸透镜、双凹透镜、双凸透镜和负月牙透镜；所述后镜组包括光线入射方向依次设置的双凸透镜和负月牙透镜；所述光阑位于所述前镜组和中间镜组之间；入射光依次通过前镜组、光阑、中间镜组和后镜组成像在所述焦面上。

优选的，所述前镜组与光阑之间的空气间隔为18.0mm，光阑与中间镜组之间的空气间隔为0.25mm，中间镜组与后镜组之间的空气间隔为4.0mm，后镜组与焦面之间的空气间隔为4.5mm。

优选的，所述平凸透镜与正月牙透镜之间的空气间隔为6.5mm，正月牙透镜和双凸透镜之间的空气间隔为6.5mm。

优选的，所述双凸透镜和双凸透镜之间的空气间隔为0.2mm，双凸透镜与双凹透镜之间的空气间隔为0.25mm，双凹透镜和双凸透镜之间的空气间隔为1.0mm，双凸透镜与负月牙透镜之间的空气间隔为0.6mm。

优选的，所述双凸透镜与负月牙透镜之间的空气间隔为2.5mm。

优选的，所述平凸透镜有熔石英材料制成，所述的正月牙透镜由ZK511材料制成，所述的双凸透镜由K509材料制成。

优选的，所述光学镜头的焦距：f’＝50mm；相对口径：D/f＝1/1.5；视场角：2ω＝29°；适用光谱范围：450nm～800nm；光学系统总长：D≤128mm；工作温度：20℃±10℃。