[发明专利]一种实现星敏感器像面高精度正交性调整系统及调整方法

说明书

本发明涉及一种实现星敏感器像面高精度正交性调整系统及调整方法。解决现有星敏感器的装调方式效率低、调整精度低的问题。该系统包括照明光源、目标测试靶组件、大视场平行光管、星敏感器和控制处理模块；目标测试靶组件包括一维平移台以及设置在一维平移台上的目标测试靶；目标测试靶上至少设置有中心星点、上星点、下星点、左星点和右星点，中心星点设置在目标测试靶的中心，上星点、下星点、左星点、右星点均布在以中心星点为圆心的圆周上；照明光源、目标测试靶组件、大视场平行光管、星敏感器依次设置；控制处理模块分别与一维平移台、安装调节架和星敏感器连接。同时，本发明还提供一种基于上述系统的星敏感器像面高精度正交性调整方法。

技术领域

本发明涉及光学装配领域，具体涉及一种实现星敏感器像面高精度正交性调整系统及调整方法。

背景技术

星敏感器是目前精度最高的姿态测量敏感器，在空间定位以及遥感测绘等方面具有广泛的应用。星敏感器具有焦距短、视场大、精度高、应用广泛等特点。星敏感器主要由光学镜头及探测器组成，整机装调需要调整光学镜头的光轴与探测器正交，保证光学像面与探测器像面的高精度重合。

传统的装调方式是通过平行光管和转台对光学系统轴外视场推扫成像，通过判读轴外视场的成像情况，从而调整光学镜头与探测器之间的连接垫片实现装调。此种装调方式依赖于中心光轴的定位精度以及转台的旋转精度，并且需要推扫成像测量判别。因此，此种方式效率较低、调整精度较低，严重影响了星敏感器的测量精度。

发明内容

本发明的目的是解决现有星敏感器的装调方式效率低、调整精度低的问题，提供一种实现星敏感器像面高精度正交性调整系统及调整方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种实现星敏感器像面高精度正交性调整系统，包括照明光源、目标测试靶组件、大视场平行光管、星敏感器和控制处理模块；所述目标测试靶组件包括一维平移台以及设置在一维平移台上的目标测试靶；所述目标测试靶上至少设置有中心星点、上星点、下星点、左星点和右星点，所述中心星点设置在目标测试靶的中心，所述上星点、下星点、左星点、右星点均布在以中心星点为圆心的圆周上；所述照明光源、目标测试靶组件、大视场平行光管、星敏感器依次设置；所述照明光源对目标测试靶照明，所述目标测试靶设置在大视场平行光管的焦面上；所述星敏感器放置在大视场平行光管的出射光口径内；所述控制处理模块分别与一维平移台、安装调节架和星敏感器连接。

进一步地，所述照明光源、目标测试靶组件、大视场平行光管、星敏感器均设置在隔振平台上，隔振平台的作用是为测试提供稳定的环境，避免震动以及气流对测试精度的影响，提高测试重复性。

进一步地，所述照明光源采用卤钨灯与积分球组合的方式实现大面积均匀照明，所述积分球的入光口处放置卤钨灯,实现对大视场平行光管靶标的均匀照明

进一步地，所述星敏感器的下方设置有安装调节架，该安装调节架具有俯仰、方位以及旋转调节功能，由于大视场平行光管是静止不动的，所以为了微调星敏感器与大视场平行光管的位置，使得大视场平行光管出射光束完全充满被测星敏感器，需将星敏感器安装在需将星敏感器安装在调节架上。

进一步地，所述目标测试靶的中心星点与大视场平行光管的光轴重合。

同时，本发明还提供一种基于上述系统的星敏感器像面高精度正交性调整方法，包括以下步骤：

1)开启照明光源，对目标测试靶照明；

2)一维平移台前后移动，实现目标测试靶的前后离焦；