[发明专利]航天器高分相机光轴抖动性能的验证系统

说明书

本发明公开了一种航天器高分相机光轴抖动性能的验证系统，包括地面模拟装置、2个隔振平台和目标模拟器，其中模拟装置和目标模拟器分别设置在两个隔振平台上，通过调节隔振平台二上平行光管各镜的位置，使得目标模拟器发出的平行光源，被设置在另一个隔振平台一上的被测载荷接收，通过航天器高分辨率相机光轴抖动微振动源地面模拟装置对被测载荷进行激励来模拟光轴抖动微振动工况。本发明可准确模拟出干扰源工作情况下相机等高精度载荷光轴的微振动规律，并通过该系统评估卫星扰振源对相机光轴抖动的影响大小，验证图像质量保障手段的有效性和离线图像恢复方法的有效性等。

技术领域

本发明属于航天器干扰源微振动试验领域，具体涉及一种航天器高分相机光轴抖动性能的验证系统。

背景技术

随着卫星空间相机对空间分辨率等要求的不断提高，某些卫星对星上在轨微振动环境要求极为严格，所承担的任务也要求星体必须具备极低的在轨微振动环境，如高分辨率对地观测系统。因此各种设计精良的高精度相机，其性能和精度均将远超过现有型号，特别是高分辨率的性能要求导致航天器对微振动的敏感度增大，星体微幅抖动对成像质量的影响不可忽略，当扰动幅值对相机成像质量产生的影响达到不可接受的程度时，必须采取有效措施加以抑制或补偿。

目前，高精度有效载荷微振动影响下的成像质量只能通过仿真分析来验证，缺乏分系统级的验证手段，只能交付AIT后在整星上进行系统级的测试验证，导致验证成本高、周期长、风险大，一旦测试结果不能满足要求，将严重影响研制进度。如果能准确给出干扰源工作情况下相机等高精度载荷光轴的微振动规律，则可通过搭建相应的模拟验证装置与分析系统，在有效载荷研制阶段就对其进行充分的考核及验证。

发明内容

基于此，本发明的发明目的在于提供一种航天器高分相机光轴抖动性能的验证系统，通过建立相关的微振动模拟和测试平台，结合成像靶标、相机、一体化测量仪等测量装置及分析装置，组成一套完整的验证系统，用于开展小型相机的原理样机和工程样机在干扰源影响下光轴抖动性能测试验证，评估卫星扰振源对相机光轴抖动的影响大小，验证图像质量保障手段的有效性，验证基于在轨测量信息的离线图像恢复方法的有效性。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

针对微振动成像检测系统特性，在此设定两种试验状态即两种光轴抖动产生方式，分别是相机激振及靶标激振。

航天器高分相机光轴抖动性能的验证系统，包括航天器高分辨率相机光轴抖动微振动源地面模拟装置、隔振平台和目标模拟器，其中上述模拟装置设置在隔振平台一上，目标模拟器设置在另一隔振平台二上，隔振平台一包括隔振气囊、大理石台面和铝合金转接台面，若干个隔振气囊支撑在大理石台面底部，铝合金转接台面设置在大理石台面上，大理石台面可升降；目标模拟器由积分球、靶标和平行光管共同组成，积分球发出均匀的光传输至平行光管，平行光管是利用光学方法把靶标平面置于无穷远处的镜组，主要由离轴抛物面镜和折反镜两部分组成，光源透过靶标平面再经折反镜反射到主镜后，形成平行光束，最后进入被测载荷；其中，隔振平台二为光学隔振平台，通过调节隔振平台二上平行光管各镜的位置，使得目标模拟器发出的平行光源，被设置在另一个隔振平台一上的被测载荷接收，通过航天器高分辨率相机光轴抖动微振动源地面模拟装置对被测载荷进行激励来模拟光轴抖动微振动工况。

其中，通过靶标振动分别模拟离焦及在轨相机光轴微振动两种情况，此时被测载荷和平行光管在同一个隔振平台上(即隔振平台二)，目标模拟器发出平行光源，被测载荷接收平行光源，通过激励靶标来进行试验。

其中，平行光管的主镜和折反镜分别有相应的支撑支架，分别固定在隔振平台二上，利用干涉仪和平面镜对光轴和焦面位置进行标定。

进一步地，在隔振平台二边缘添加连接平台以放置平移台机构。

进一步地，将积分球出光口与靶标中心尽量靠近，从而降低对成像均匀性的影响。