一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统，包括孔径光阑、前透镜组、反射镜组、后透镜组和像面，所述前透镜组包括自前向后依次设置的第一透镜和第二透镜，所述孔径光阑位于所述第一透镜的前方，所述反射镜组包括主反射镜和次反射镜，所述后透镜组包括自前向后依次设置的第三透镜和第四透镜；本发明专利技术采用基于孔径离轴的折反射式结构型式，有效缩短长焦距星敏感器光学系统的尺寸，解决了同轴折反射式系统引起的中心遮拦问题，提高了探测恒星光信号的能量集中度性能。

【技术实现步骤摘要】
一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统
本专利技术涉及光学系统
，更具体地说涉及一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统。
技术介绍
在已知的惯性导航设备中，星敏感器作为测量精度最高之一的测量仪器，测量精度可以达到亚秒级甚至更高。由于星敏感器采用光学系统探测太空中位置及光谱稳定分布的恒星光信号，测量精度不随时间发生漂移，为航天飞行器的长时间高精度飞行提供了稳定的三轴姿态角信息输出，因而在高精度自主导航领域获得了广泛应用。星敏感器光学系统作为星敏感器的核心装置，是星敏感器实现高信噪比恒星光谱能量收集、高精度恒星质心位置探测的关键部件。星敏感器光学系统所探测对象是能量弱、光谱分布宽的恒星，属于点目标探测。星敏感器光学系统的主要参数包括焦距、视场、相对孔径、成像光谱以及单星测量精度等。星敏感器光学系统的焦距与单星测量精度成反比，焦距越长，测量精度越高。当前主流星敏感器光学系统的焦距一般不超过50mm，多数集中在20mm～30mm范围，探测视场比较大，探测光谱范围一般不超过300nm，单星测量精度不高，恒星探测能力比较有限。为追求更高的恒星探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统，其特征在于：包括孔径光阑、前透镜组、反射镜组、后透镜组和像面，所述前透镜组包括自前向后依次设置的第一透镜和第二透镜，所述孔径光阑位于所述第一透镜的前方，所述反射镜组包括主反射镜和次反射镜，所述主反射镜位于所述第二透镜的后方，所述次反射镜为所述第二透镜的下方，所述后透镜组包括自前向后依次设置的第三透镜和第四透镜，所述后透镜组位于所述次反射镜的后方，所述像面位于所述第四透镜的后方；/n所述第一透镜为弯月形负光焦度透镜，所述第二透镜为双凸正光焦度透镜，所述第三透镜和第四透镜均为弯月形负光焦度透镜；/n所述孔径光阑的中心与所述光学系统光轴的距离为离轴量h，入瞳口径...

【技术特征摘要】
1.一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统，其特征在于：包括孔径光阑、前透镜组、反射镜组、后透镜组和像面，所述前透镜组包括自前向后依次设置的第一透镜和第二透镜，所述孔径光阑位于所述第一透镜的前方，所述反射镜组包括主反射镜和次反射镜，所述主反射镜位于所述第二透镜的后方，所述次反射镜为所述第二透镜的下方，所述后透镜组包括自前向后依次设置的第三透镜和第四透镜，所述后透镜组位于所述次反射镜的后方，所述像面位于所述第四透镜的后方；
所述第一透镜为弯月形负光焦度透镜，所述第二透镜为双凸正光焦度透镜，所述第三透镜和第四透镜均为弯月形负光焦度透镜；
所述孔径光阑的中心与所述光学系统光轴的距离为离轴量h，入瞳口径为D，次反射镜的上边缘光线距离光轴的高度为hB2，其中h、D和hB2满足：
10mm≤h-(D/2+hB2)≤35mm；
入射光依次通过孔径光阑、第一透镜和第二透镜射向主反射镜，主反射镜反射入射光到次反射镜，光束在次反射镜再次发生反射形成反射光，反射光依次通过第三透镜和第四透镜后在像面成像。


2.根据权利要求1所述的一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统，其特征在于：所述第一透镜的光焦度为所述第二透镜的光焦度为所述光学系统的光焦度为其中和满足：








3.根据权利要求1所述的一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统，其特征在于：所述反射镜组的组合光焦度为所述光学系统的光焦度为其中和满足：





4.根据权利要求1所述的一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统，其特征在于：所述后透镜组的组合光焦度为所述光学系统的光焦度为其中和满足：





5.根据权利要求1所述的一种无遮拦长焦距星敏感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍雁雄，谭海曙，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44