仪器仪表学报

作者：朱 杨，张 忛，宋 莹，张 刘

单位：朱 杨,1.吉林大学仪器科学与电气工程学院,,张 忛,1.吉林大学仪器科学与电气工程学院,,宋 莹,1.吉林大学仪器科学与电气工程学院,,张 刘,1.吉林大学仪器科学与电气工程学院,

关键词：星敏感器;光学设计;杂散光;无热化

基金：国家自然科学基金青年科学基金 ( 62105119,61905243)、装备预研领域基金资助项目( 305040506)、国防基础科研计划项目 (JCKY2019110)资助

星敏感器是卫星高精度空间姿态测量与飞行控制的关键仪器。针对低阈值星等、大视场等特殊需求,设计了焦距55mm,相对孔径1/1.1,视场角17°×17°的星敏感器光学系统。基于无热玻璃图方法,通过光学玻璃材料与机械结构材料的温度特性匹配优化,实现了光学被动式无热化设计。完成两级遮光罩与挡光环的消杂光结构设计,利用非序列光线追迹完成视场内成像光线鬼像分布与视场外杂散光仿真分析与计算。结果表明,星敏感器光学系统各视场弥散斑半径RMS小于4.5μm,2×2像元内能量集中度≥96%,-35℃~45℃大温差下各视场的MTF在截止频率处均大于0.6,畸变优于0.05%。45°规避角外杂光PST达到10-8量级,像面处各阶鬼像光斑半径均大于0.8mm。星敏感器光学成像质量与杂光抑制满足高精度姿态测量要求。

来源：2021年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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