陈佳夷，王 聪，霍腾飞，程德级

（1.北京空间机电研究所 先进光学遥感技术北京市重点实验室，北京 100094；2.海克斯康制造智能技术（青岛）有限公司，山东 青岛 266000）

引言

随着现代航天光学成像遥感器对地面覆盖面积的增大以及地面分辨率[1]的提高，长焦距、大视场和大通光口径是大型空间光学系统的发展方向。大口径非球面镜的加工一般经过铣磨成形、研磨以及抛光等阶段，各阶段的检测手段也不相同。在研磨阶段，由于镜面粗糙度值较大、反射率低，采用轮廓测量的方式进行检测[2]。目前国内外针对大口径非球面镜的检测，开展了结构光轮廓测量技术[3]、朗奇检验技术[4]、子孔径拼接检测技术[5]、哈特曼检验技术[6-7]、激光跟踪仪检测[8-9]等研究。其中多项技术尚属研究阶段[10]，成熟的工程方案可参考詹姆斯韦伯（JWST）项目[11]。

本文针对2 m 口径抛物面在轮廓测量阶段的测试需求，对该阶段各参数的控制精度进行了分析，通过数值模拟的方式计算测试仪器或方法需要实现的测试精度，设计了激光跟踪多边测量的测试方案并给出测试结果，实现了2 m 口径的非球面高精度轮廓测量。

1 非球面轮廓测量精度分析

2 m 口径抛物镜在进入抛光阶段前使用轮廓检测进行被测件的几何参数与面形的测试。由于后续抛光不改变非球面的几何参数，铣磨研磨阶段需要将顶点曲率半径和非球面系数加工到位。针对该抛物镜，顶点曲率半径R的指标为−6 830 mm±1 mm，非球面系数e2 的指标为1±0.001，离轴量为0±0.5 mm。……