红外星模拟器星点位置分析与模拟技术研究

针对传统星点位置误差测试方法无法应用于红外星模拟器,提出了一种红外星模拟器星点位置分析、模拟与测试的新方法。结合传统星模拟器星点位置测试方法,分析像差对星点位置的影响因素,建立像差与星点位置模拟理论模型,并通过误差拟合,分析出像质好则单星位置误差小的理论关系。依据红外星模拟器与星敏感器的对接方式,设计了出瞳距大且外置的可见和红外光双重组态下的准直光学系统,并实现红外波段像质优于可见光波段像质。利用经纬仪实测,验证理论模型的准确性,同时实测结果表明,可见光波段单星位置误差优于±13.65″,红外波段间接实现单星位置误差优于±13.65″。

特定辐照度下均匀辐射的红外星模拟器光学系统设计

为实现星光定向仪地面标定工作,同时满足辐射均匀性、特定辐照度和光谱三项模拟要求,提出了特定辐照度下均匀辐射的红外星模拟器光学系统设计方案。根据辐照度模拟要求和均匀辐照要求,建立光源系统辐通量传递模型,设计了满足辐射光谱要求的均匀辐射光源系统。结合星光定向仪和红外星模拟器的对接要求,设计了具有高成像质量的透射式准直光学系统。结合设计结果,利用Tracepro软件对光学系统进行建模,仿真分析光源系统辐射面和光学系统出口处的辐照度和辐照均匀性,并利用辐照计对光源辐射面辐照度和均匀性进行实验测试,验证理论分析的准确性。实测结果表明,光源辐射面的辐照度达到指标要求,辐照不均匀度为2.75%,满足红外星模拟器研制要求。