航天CCD相機(jī)焦面位置地面標(biāo)定方法研究

曹智睿，董吉洪

（中國(guó)科學(xué)院 長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，吉林 長(zhǎng)春130033）

引言

隨著空間光學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，航天CCD相機(jī)被日益廣泛地應(yīng)用到偵查、測(cè)繪等有關(guān)國(guó)家安全的重要領(lǐng)域，其在軌成像質(zhì)量的需求越來(lái)越高。航天CCD相機(jī)焦面位置的地面標(biāo)定工作是確保相機(jī)在軌成像質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其標(biāo)定方法和標(biāo)定精度逐漸成為相關(guān)研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。

已有的航天CCD相機(jī)焦面位置地面標(biāo)定方法主要分為2個(gè)標(biāo)定階段：第1階段，采用自準(zhǔn)直法或五棱鏡法完成標(biāo)定用平行光管分劃板的安裝；第2階段，通過(guò)測(cè)量顯微鏡目視觀察，調(diào)整焦面安裝平面與相機(jī)鏡頭實(shí)際焦平面大致重合。已有標(biāo)定方法的2個(gè)標(biāo)定階段均存在較大的標(biāo)定誤差。第1階段，采用自準(zhǔn)直法或五棱鏡法安裝平行光管的分劃板時(shí)，其極限安裝精度較低，且安裝重復(fù)精度差，因此國(guó)內(nèi)的研究人員常要求平行光管的焦距大于待標(biāo)定航天CCD相機(jī)焦距3倍至5倍，以此來(lái)減小平行光管分劃板安裝誤差帶來(lái)的影響；第2階段，通過(guò)測(cè)量顯微鏡目視觀察只能確保相機(jī)焦面安裝平面與相機(jī)鏡頭實(shí)際焦平面的大致重合，并不能確保相機(jī)CCD感光面與相機(jī)鏡頭實(shí)際焦平面的準(zhǔn)確重合。

為了提高航天CCD相機(jī)焦面位置的地面標(biāo)定精度，同時(shí)降低標(biāo)定工作對(duì)長(zhǎng)焦距平行光管的過(guò)度依賴，提出了一種基于自準(zhǔn)直干涉測(cè)量原理和調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)量原理的航天CCD相機(jī)焦面標(biāo)定方法。

1 標(biāo)定原理及實(shí)施過(guò)程

新標(biāo)定方法主要分為3個(gè)標(biāo)定階段：第1階段，選擇合適的平行光管，并完成分劃板的安裝；……