高分辨率微型星载相机光学系统的设计及应用
2020-06-04陈玉芳吴振聪
陈玉芳,吴振聪,王 敏
(福建师范大学 光电与信息工程学院 医学光电科学与技术教育部重点实验室,福建 福州 350007)
引言
随着太空资源开发争夺战日益加剧,研发高分辨率空间目标探测系统成为竞争的关键。探测系统的核心部件是目标探测镜头,其主要应用于空间目标与碎片的探测与跟踪[1]。为此,高分辨率微型星载相机光学系统的成功研制对提高我国近地空间目标监视能力发挥了重要作用。最早运用CCD相机作为星载对地观测载荷是在20世纪80年代初,前苏联在1980年6月发射了载有3 谱段推扫式线阵CCD 相机的试验卫星。但星载相机作为对地观测仪器真正被人们重视并且进入实用阶段是在1986年2月法国成功发射Spot-1 卫星以后,该卫星所载的HRVCCD 相机获得了巨大的成功[2]。2011年11月26 日,美国火星探测器“好奇号”搭载了一批先进的探测仪器,包括17 台200 万像素的CCD 相机。
我国空间相机研制起步较晚,1975年11月第一台可见光谱空间相机“尖兵一号”搭乘第一颗返回式卫星发射。2007年10月嫦娥一号卫星发射成功,携带3 个光学遥感器CCD 相机、激光高度计和成像光谱仪。2008年8月我国环境减灾卫星发射成功,CCD 相机在77 lp/mm 时MTF 最高达0.22。2009年9月26 日,福建师范大学研制的神舟七号飞船伴飞卫星相机镜头上,首次近距离获得在轨航天器的全景图像,像素130 万。2010年中科院西安光机所研制的星载长焦距高分辨率CCD 遥感相机,最小地面分辨率0.5 m。
国内公开发表的相关文献中,兰丽艳等发表的星载大视场多光谱高分辨率CCD 相机光学系统的设计中,全视场角为3°,体积为500 mm×400 mm×400 mm 相对较大,系统结构采用11 片透镜[3]。……
