[发明专利]空间相机在轨调节方法

说明书

本发明提供一种空间相机在轨调节方法，包括如下步骤：S1、地面调整阶段：在地面将空间相机调整到0°和180°两个姿态，通过调节次镜的位置使所述空间相机的波像差达到最佳状态，以将次镜调整到最佳位置和角度；S2、在轨调整阶段：对在轨的空间相机进行调焦，使空间相机处于最佳焦面位置，将次镜调整到在轨最佳位置和角度。本发明在地面装调时通过将次镜装调到最佳位姿，发射入轨后根据空间相机的地面靶标成像结果将次镜调整至在轨最佳位姿，可有效补偿空间相机因重力变形回弹释放引起的波像差，从而提高空间相机的成像质量。

技术领域

本发明涉及空间相机在轨调整技术领域，特别涉及一种空间相机在轨调节方法。

背景技术

空间相机发射入轨后工作在空间微重力环境条件下，而空间相机在整个研制过程中，不可避免地会受到地面重力的影响，随着空间相机的口径和焦距越来越大，重力对空间相机装调和检测的不利影响被大幅放大，导致大口径长焦距空间相机中反射镜的位姿精度越来越难以保证。空间相机在地面重力条件下通过装调和检测达到最佳性能状态时，实际上空间相机中已经包含了各反射镜及其支撑结构还有机身的重力变形，空间相机在发射过程中会受到振动、冲击的作用，入轨后在空间微重力环境下会发生重力变形释放，导致空间相机中各反射镜的位姿发生变化，从而使空间相机产生一定的波像差，影响空间相机的在轨成像质量。

目前针对重力变形的解决办法，主要以地面的重力卸载为主，但这种方法很难完全消除重力变形的影响，而且在卸载过程中容易使空间相机产生局部应力，重力卸载实施的效果也很难保证准确，因此需要提出新的办法来解决因重力影响导致大口径空间相机装调和检测困难的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空间相机在轨调节方法，能够将次镜调节至在轨最佳位姿，有效提高空间相机的成像质量。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提供一种空间相机在轨调节方法，包括如下步骤：

S1、地面调整阶段：在地面将空间相机调整到0°和180°两个姿态，通过调节次镜的位置使所述空间相机的波像差达到最佳状态，以将次镜调整到最佳位置和角度；

S2、在轨调整阶段：对在轨的空间相机进行调焦，使空间相机处于最佳焦面位置，将次镜调整到在轨最佳位置和角度。

优选地，步骤S1具体包括如下步骤：

S110、将空间相机按照在轨姿态放置，将环境温度调整至在轨设计温度，测量空间相机的波像差，调整次镜的位置使空间相机的波像差达到最佳状态，记录此时次镜在X、Y、Z方向上的最佳位置和角度：

Δx₀,Δy₀,Δz₀,Δφx₀,Δφy₀,Δφz₀；

S120、将空间相机以在轨姿态为基准翻转180°，将环境温度调整至在轨设计温度，测量空间相机的波像差，调整次镜的位置使空间相机的波像差达到最佳状态，记录此时次镜在X、Y、Z方向上的最佳位置和角度：

Δx₁₈₀,Δy₁₈₀,Δz₁₈₀,Δφx₁₈₀,Δφy₁₈₀,Δφz₁₈₀；

S130、确定次镜的最佳位置和角度：

次镜在X、Y、Z方向上的调整范围分别为：