空间相机波像差灵敏度及集成仿真方法

摘要：

针对一种空间相机新型单杆主承力结构,采用波像差灵敏度模型和集成仿真分析两种方法,实现光机结构轻量化设计过程中的系统波像差评价,以保证在力学条件下的成像质量.所提出的波像差灵敏度方法能够基于波像差与失调量的线性关系进行构建,对于以相机成像质量为约束条件指导光机结构的优化设计具有重要意义.首先,基于光学系统的失调原理,推导了光学元件失调量与系统波像差的灵敏度模型.然后,采用有限元方法获取力学工况下的节点位移量,并基于最佳拟合(best-fit)方法计算主、次镜的失调量,对失调后的系统进行光学分析得到系统的波像差.最后,针对5 kg级空间光学相机,采用所提出的两种方法进行了建模与分析,并开展了相应的重力工况分析与试验.灵敏度分析方法相对于光机集成软件仿真方法误差为16.8％,所提出的方法能够应用于设计阶段对系统成像性能的快速评估.

关键词：微纳卫星、空间相机、光机集成优化、力学性能、波像差

所属期刊栏目：51

分类号：O436(光学)

资助基金：吉林省科技发展计划重点研发项目20220201029GX

在线出版日期：2023-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：217-223