一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统，包括沿光线入射方向自前向后依次设置的前透镜组、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；所述反射镜组包括自前向后依次设置的次反射镜和主反射镜，所述主反射镜中部设有通孔，所述次反射镜和主反射镜的反射面相对，所述主反射镜的反射面上设有孔径光阑；本实用新型专利技术采用基于全球面光学元件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，避免了采用纯透射式光学系统在长焦距设计情况下难以校正宽光谱色差特别是二级光谱的难题，解决轻小型与高精度的设计矛盾。

A compact telecentric optical system for long focal distance star sensor

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统
本技术涉及光学系统
，更具体地说涉及一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统。
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。为了实现亚像元细分，提高恒星位置测量精度，需要将星光能量弥散到2×2像元～5×5像元，以供后续电子学进行细分处理，达到亚像元的质心测量精度。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，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统，其特征在于：包括沿光线入射方向自前向后依次设置的前透镜组、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；所述第一透镜为双凸正光焦度透镜，所述第二透镜为平凹负光焦度透镜，所述第三透镜为双凹负光焦度透镜，所述第四透镜为双凸正光焦度透镜；/n所述反射镜组包括自前向后依次设置的次反射镜和主反射镜，所述次反射镜为凸面反射镜，所述主反射镜为凹面反射镜，所述主反射镜中部设有通孔，所述次反射镜和主反射镜的反射面相对，所述主反射镜的前表面上设有孔径光阑，所述次反射镜和主反射镜均为球面...

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统，其特征在于：包括沿光线入射方向自前向后依次设置的前透镜组、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；所述第一透镜为双凸正光焦度透镜，所述第二透镜为平凹负光焦度透镜，所述第三透镜为双凹负光焦度透镜，所述第四透镜为双凸正光焦度透镜；
所述反射镜组包括自前向后依次设置的次反射镜和主反射镜，所述次反射镜为凸面反射镜，所述主反射镜为凹面反射镜，所述主反射镜中部设有通孔，所述次反射镜和主反射镜的反射面相对，所述主反射镜的前表面上设有孔径光阑，所述次反射镜和主反射镜均为球面型；
入射光依次通过第一透镜和第二透镜后射向所述主反射镜，光束经过所述主反射镜反射后到达所述次反射镜，所述次反射镜将光束反射形成反射光，反射光透过所述主反射镜的通孔后依次通过第三透镜和第四透镜。


2.根据权利要求1所述的一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统，其特征在于：所述光学系统的主光线与光轴的夹角不超过0.1°。


3.根据权利要求1所述的一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统，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：








4.根据权利要求1所述的一种紧凑型长焦距星敏感器远心光学系统，其特征在于：所述反射镜...

【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：新型
国别省市：广东;44