付景怡，秦天翔，黄蕴涵，刘智颖

（长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022）

1 引言

星模拟器是重要的地面标定设备[1]，可在地面模拟星体的排布、姿态，标定并检测星敏感器的探测能力[2-3]。近年来，星模拟器要求视场更大、精度更高[4-7]。为了增大视场，获得更广的视野范围，陈启梦等人通过拼接硅基液晶显示器件(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)显示器件的方式，解决了大视场下星图显示器件分辨率不足的问题，将准直系统的视场增大到22°[8]；刘欢等人提出了一种算法，能够很好地校正畸变，减少了像差对视场的约束，并且采用特殊的光学材料来优化光学系统，使光学系统的视场达到20°[9]；代雨等人利用二次成像方法，设计了一款双光组结合的投影系统，并使用DMD芯片作为星图显示器件，使视场达到28.6°[10-11]。

单一星模拟器受到自身像质和显示芯片大小的限制，继续增大视场的实现度和性价比都很低，而且光学系统的设计会变得异常复杂与困难。

本文提出一种通过拼接视场增大星模拟器视场的方法。为了在增大视场的同时降低重量、简化组合方式、降低成本，本文根据平面几何关系得到不同拼接方式，计算并分析了各方式下的视场利用率，利用编程软件计算了每个单一视场中心坐标和相邻视场交点坐标，进而确定了所需的精准拼接数目。对比视场利用率与拼接数目，得到了最佳拼接方式，实现了视场的增大。

2 视场拼接原理

在视场拼接中，用一个圆锥体来模拟单一小视场的范围，张角的中心轴模拟小视场光学系统的光轴，圆锥体的顶角就是光学系统视场的张角。……