一種基于雙焦光學(xué)系統(tǒng)的星模擬裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于雙焦光學(xué)系統(tǒng)的星模擬裝置，包括液晶顯示器、成像物鏡、多微孔星靶板、若干根光纖、光源、合束鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)；所述液晶顯示器、成像物鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸重合，所述合束鏡的光軸與光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸呈45度，所述多微孔星靶板與光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸平行；所述光纖的一端固定在多微孔星靶板上，光纖的另一端被所述光源照亮；所述液晶顯示器位于成像物鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)組成的復(fù)合光學(xué)系統(tǒng)的焦平面位置，所述多微孔星靶板位于光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的焦平面位置。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在一套設(shè)備中既能模擬動(dòng)態(tài)變化的星圖，又能模擬低背景低信噪比的靜態(tài)星圖的功能。
【專利說明】—種基于雙焦光學(xué)系統(tǒng)的星模擬裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種星模擬裝置。更具體地，涉及一種基于雙焦光學(xué)系統(tǒng)的星模擬裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國空間航天飛行技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，空間飛行器的姿態(tài)調(diào)整及導(dǎo)航要求越來越精確化，小型化。航天導(dǎo)航控制中，光學(xué)星敏感器的發(fā)展最為突出，因?yàn)樗哂袦y量精度高，活動(dòng)零件少，設(shè)計(jì)使用壽命長等特點(diǎn)，因此它是航天器中最有發(fā)展前途和精度最高的姿態(tài)敏感器之一。星敏感器確定姿態(tài)的參照物是恒星，對其進(jìn)行地面檢測時(shí)主要使用星模擬器。星模擬器的功能主要是對無窮遠(yuǎn)恒星的光譜、照度、平行性以及色溫等特性進(jìn)行模擬。
[0003]星模擬器作為星敏感器設(shè)計(jì)和半實(shí)物仿真驗(yàn)證的重要設(shè)備，已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，目前在可見光星模擬系統(tǒng)中，主要有兩種模擬方式:一、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成的星圖圖像，通過驅(qū)動(dòng)電路傳輸給液晶顯示器，液晶顯示器安裝在光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的焦平面上，輻射出無窮遠(yuǎn)的星圖場景。這種方式能夠模擬動(dòng)態(tài)變化的星圖，但由于背景亮度過高，不能進(jìn)行低照度星、低信噪比的仿真；二、光源照射多根光纖的一端，將光纖另一端插在多微孔星靶板的各個(gè)微孔上，多微孔星靶板安裝在光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的焦平面上，從而輻射出多星模擬場景。這種方式能夠模擬低背景亮度、低信噪比的星圖場景，但是星圖場景固定不變。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種既能模擬動(dòng)態(tài)變化的星圖又能模擬出低背景低信噪比的靜態(tài)星圖的星模擬裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0006]一種基于雙焦光學(xué)系統(tǒng)的星模擬裝置，包括液晶顯示器、成像物鏡、多微孔星靶板、若干根光纖、光源、合束鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)；所述液晶顯不器、成像物鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸重合，所述合束鏡的光軸與光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸呈45度，所述多微孔星靶板與光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸平行；所述光纖的一端固定在多微孔星靶板上，光纖的另一端被所述光源照亮；所述液晶顯示器位于成像物鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)組成的復(fù)合光學(xué)系統(tǒng)的焦平面位置，所述多微孔星靶板位于光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的焦平面位置。
[0007]優(yōu)選地，所述合束鏡為半反半透鏡。
[0008]本發(fā)明的有益效果如下:
[0009]本發(fā)明中通過成像物鏡將液晶顯示器所對應(yīng)的視場角調(diào)整到與多微孔星靶板所對應(yīng)的視場角相同，并通過合束鏡分別將液晶顯示器和多微孔星靶板的像投射到光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)了在一套設(shè)備中既能模擬動(dòng)態(tài)變化的星圖，又能模擬低背景低信噪比的靜態(tài)星圖的功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011]圖1示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0013]如圖1所示，一種基于雙焦光學(xué)系統(tǒng)的星模擬裝置，包括液晶顯示器1、多微孔星革巴板2、合束鏡3、光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4、成像物鏡5、光纖6和光源7。液晶顯不器1、成像物鏡5和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4的光軸重合，合束鏡3的光軸與光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4的光軸呈45度，合束鏡3為半反半透鏡；多微孔星靶板2與光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4的光軸平行；光纖6的一端固定在多微孔星靶板2上，光纖6的另一端被光源7照亮；液晶顯示器I位于成像物鏡5和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4組成的復(fù)合光學(xué)系統(tǒng)的焦平面位置，多微孔星靶板2位于光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4的焦平面位置。多微孔星靶板2上設(shè)有若干個(gè)孔，每個(gè)孔上都插接有光纖6，該星模擬裝置具有多塊多微孔星靶板2，每一塊多微孔星靶板2對應(yīng)一個(gè)星圖，當(dāng)變換不同的多微孔星靶板2時(shí)就能改變星圖場景。
[0014]由于液晶顯示器I的有效顯示面與多微孔星靶板2的大小不同，成像物鏡5先對液晶顯示器I成一次像，使得液晶顯示器I的像在光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4的視場角與多微孔星靶板2的視場角相同。由于多微孔星靶板2只經(jīng)過光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4成像，液晶顯示器I經(jīng)過了成像物鏡5和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4復(fù)合成像，因此，兩者具有不同的焦距，成為雙焦光學(xué)系統(tǒng)。當(dāng)需要模擬低背景低信噪比星圖時(shí)，關(guān)閉液晶顯示器1，多微孔星靶板2經(jīng)合束鏡3反射后進(jìn)入光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)4;當(dāng)需要模擬動(dòng)態(tài)變化的星圖時(shí)，關(guān)閉多微孔星靶板2的光源7，液晶顯示器I經(jīng)成像物鏡5成像后透射過合束鏡3進(jìn)入光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)。該星模擬裝置在一套設(shè)備中既能模擬動(dòng)態(tài)變化的星圖，又能模擬低背景低信噪比的星圖。
[0015]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種基于雙焦光學(xué)系統(tǒng)的星模擬裝置，其特征在于:包括液晶顯示器、成像物鏡、多微孔星靶板、若干根光纖、光源、合束鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)；所述液晶顯示器、成像物鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸重合，所述合束鏡的光軸與光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸呈45度，所述多微孔星靶板與光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的光軸平行；所述光纖的一端固定在多微孔星靶板上，光纖的另一端被所述光源照亮；所述液晶顯示器位于成像物鏡和光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)組成的復(fù)合光學(xué)系統(tǒng)的焦平面位置，所述多微孔星靶板位于光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)的焦平面位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星模擬裝置，其特征在于:所述合束鏡為半反半透鏡。
【文檔編號】G01C21/02GK104197961SQ201410483877
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】虞紅, 張毅, 高陽, 張盈, 杜惠杰, 趙宏鳴 申請人:北京仿真中心