對于空間碎片觀測相機、超高精度星敏感器等探測暗弱點狀目標(biāo)的設(shè)備而言，大口徑緊湊型高像質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)是實現(xiàn)設(shè)備亞角秒級探測精度關(guān)鍵影響因素。對星敏感器等姿態(tài)測量精度影響較大的是溫度變化引起透鏡組光學(xué)性能的變化的視軸漂移誤差，光學(xué)系統(tǒng)焦距誤差，光軸偏離誤差和焦平面傾斜誤差以及光學(xué)畸變校正殘留誤差引起的偏置誤差等低頻誤差。
由空間室王虎、劉杰、薛要克等人的發(fā)明專利《暗弱點狀目標(biāo)探測用亞角秒級大口徑緊湊型光學(xué)結(jié)構(gòu)》（發(fā)明專利號：ZL201510058431.8）很好的解決了上述問題，使得光學(xué)系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性及高像質(zhì)有效減小了低頻誤差，近日已獲發(fā)明授權(quán)。
該系統(tǒng)光學(xué)總長為175mm（與口徑尺寸相當(dāng)），焦距320mm，是目前國內(nèi)首個口徑最大、焦距最長的星敏感器光學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)引入了無熱化、輕小型化及雜光抑制等多項技術(shù)。其中，采用次反射鏡與孔徑校正鏡共面的設(shè)計理念，以及孔徑校正鏡在光路中被應(yīng)用多次等特殊布局，縮短了光學(xué)總長，使系統(tǒng)的口徑與光學(xué)總長相當(dāng)；次鏡遮光罩與孔徑校正鏡中心以通孔方式連接，有效減小了遮攔及雜光多次反射影響，獲得了良好的雜散光抑制效果。整個光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)好，能量集中，彌散斑和色偏差以及色畸變都較小，有利于亞角秒級探測精度的實現(xiàn)，適用于超高精度星敏感器以及空間碎片等暗弱點目標(biāo)的探測。
該發(fā)明專利的實例已成功應(yīng)用于天舟一號貨運飛船。
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