红外扫描成像系统中冷反射的光学抑制

介绍了红外扫描成像系统中冷反射形成的原因以及红外系统中冷反射的历史和现状.通过对实际的光学系统的近轴光路分析,得出在红外扫描成像系统中容易出现冷反射的两种主要情形,描述了针对这两种主要的冷反射,在光学系统的设计和优化过程中,所采取的抑制冷反射的措施.最后结合具体的光学系统的设计实例,应用上述抑制冷反射的措施,获得了一种冷反射比较小的红外光学系统,另外给出了该光学系统中冷反射的计算及分析数据.     

极轴式望远镜主镜支撑设计

极轴式望远镜主镜的面形精度受极轴和赤纬轴复合运动的影响,针对其复杂的运动方式,以Ф700 mm主镜为例,设计了一套满足其各种工况要求的轴向及径向支撑结构.运用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对其在水平和竖直放置的极限工况进行了分析,计算出主镜水平状态下的镜面变形误差PV值为19.33 nm,RMS值为...     

用于8—12μm波段的18.5倍前视红外系统变焦距望远镜

本文描述了ＥＬＯＰ的ＭＬＺＦＳ（标准组件轻重量前视红外变焦系统）独特的设计思想和性能特点。此系统采用了一新型的无热高倍率ＩＲ变焦望远镜。     

45m望远镜表面调整系统

我们为４５ｍ望远镜建立了表面调整系统。系统组成部分有：计算机控制的三维光学测量仪器、７００个固定在主反射器表面的直角体以及７００个面板支撑螺栓（可从遥控观察大楼用马达控制）。从最初用测量仪器进行测试来看，表面调整的总精度优于７０μｍ ｒｍｓ。     

红外扫描成像系统对入射光的反射特性研究

讨论了红外扫描成像光学系统的工作原理,给出了应用激光技术对此类设备进行侦察的试验系统,分析了目标的回波信号特征,并结合光电探测器的结构讨论了该特征的形成原因。试验结果表明:利用激光调制技术对被动工作的成像系统进行有效侦察是完全可行的。     

用于SPITZER空间望远镜的红外列阵摄像机

红外列阵摄像机(IRAC)是Spitzer空间望远镜中的三台焦平面仪器之一。这是一台四通道摄像机,能够同时在3．6μm、4．5μm、5．8μm和8．0μm波长处获取宽带图像。四个通道成对地(3．6μm和5．8μm为一对,另一对为4．5μm和8μm)观测焦平面中两个靠得很近的5．2′×5．2′的视场。摄像机中的四个探测器列阵的尺寸均为256×256元,两个较短波长的通道使用InSb探测器,而两个较长波长的通道则使用Si：As IBC探测器。由于红外列阵摄像机具有高灵敏度、宽视场和四色成像功能,因此是一台得力的观察仪器。本文简单介绍该仪器在飞行中的科学、技术和工作性能．     

双视场手持热像仪红外望远镜系统技术研究及工程应用

针对手持热像仪较普通热像仪的特殊要求,设计了一种适用于手持热像仪长波双视场望远镜系统,该系统变倍比为2.5倍,采用ZOOMING型轴向移动变倍方式,采用一片透镜即可实现变倍、调焦及温度补偿功能.优化了系统光机电设计,符合手持热像仪高性能、高集成、小型化、轻量化的要求,并通过了工程实际应用及外场验证试验.     

无遮挡反射镜系统

本文对具有移劝式入射光瞳的无遮挡消象散反射镜系统的可能性作了研究,入射光瞳的偏心值与它的大小成比例。     

无中心遮光的反射镜式望远镜的计算方法

本文叙述无中心遮光反射镜式望远镜的计算方法。计算分为五个阶段。它们是选择原始的同轴光学系统;在三级象差的范围内计算反射镜的变形;计算无中心遮光的反射镜系统;根据象差校正程序实现象差最优化;完成最后的计算。     

用于前视红外光学系统的设计考虑

本文主要针对于8～14μ的远红外波段前视红外光学系统的一些特殊问题进行了分析。文中以大、小两种视场的透射式光学系统设计为例,指出了在此波段只用单晶锗一种光学材料进行设计的特点,并探讨了在这种特殊情况下的设计思路及如何进行系统优化的方法。本文还对如何满足系统的一些主要性能要求及象差分析进行了论述。     

超分辨率重构技术用于红外扫描系统的关键

超分辨率重构(SRR)技术是提高遥感图像空间分辨率最有前景的方法,红外遥感成像的空间分辨率相对可见光要低得多,研究采用SRR技术提高红外扫描图像空间分辨率有重要意义。从有效应用SRR技术的条件出发,分析它应用于红外扫描成像系统需要解决的关键问题,对待重构图像错位量估计可通过采用固定错位量的多排传感器,并精确计算其曝光时间来解决;对待重构图像中噪声的去除,提出了基于序列逐像素比较滤波法。通过红外扫描成像实验,提出的方法可以有效解决待重构图像错位量估计不准与噪声对重构的影响。     

地基大型望远镜数字通信系统的设计

数据通信系统是整个大型望远镜的数据传输中枢。针对地基大型望远镜分系统多,信号种类繁杂、分布不均匀和分布距离较远等特点,设计了一种基于大规模集成电路FPGA的数据通信系统。系统分为机上数据通信系统和机下数据通信系统两部分,机上与机下数据通信系统通过单根光纤进行连接。系统最多可提供60路RS422、32路TTL、10路RS485和4路RS232同步传输。同时,系统以GPS时钟频率为基准频率产生多种工作时序,为望远镜提供同步工作脉冲;通过采集曝光脉冲对应时刻的时间数据和编码器数据锁存当前的时空信息。硬件方面采用XILINX公司的Virtex-5系列FPGA为核心处理芯片完成该系统的设计,实验结果表明系统可满足大型望远镜数据通信的需求。     

赤道式望远镜寻北方法及测量结果

赤道式望远镜指北偏差直接影响测量的准确性,找到一种快速有效的寻北方法是非常关键的。锁定望远镜指向南赤道面,如果划过视场的星的轨迹不是水平直线,将调整望远镜极轴绕竖直轴线转动,直至星的轨迹是水平直线;锁定望远镜指向东或西赤道面,如果划过视场的星的轨迹不是水平直线,将调整望远镜极轴绕水平轴线转动,直至星的轨迹是水平直线。利用球面三角形的知识,推导分析了此种寻北方法的理论依据,望远镜指向南赤道面调整的是极轴指北偏差的水平分量,望远镜指向东或西赤道面调整的是极轴指北偏差的竖直分量。通过此方法寻北后的赤道式望远镜,连续50 min恒动对某恒星进行观测,其Y轴脱靶量变化4。观测结果表明,文中的寻北方法是快捷有效的,并且调整后的赤道式望远镜具有较高的指北精度。     

拼接式望远镜主镜主动支撑技术综述

拼接式望远镜由于主镜加工难度低、运载方便和制造成本低等特点已成为未来大口径望远镜的重要发展方向之一.主动支撑技术的成功应用为拼接式望远镜共焦共相调节提供了充足的保障.针对拼接式望远镜主镜主动支撑系统,本文首先简述了其所涉及的主要技术,之后对具体应用实例进行归纳与分析,最后为拼接式望远镜主镜支撑系统的设计提出建议,对未来...     

红外望远镜光机优化设计的研究

介绍了军用便携热像仪中红外望远镜的光机设计中采用的优化设计方法，讨论了光学设计中总体评价函数各组成因素和机械结构设计应注意的问题。试验和使用表明设计满足指标要求。3     

全反射式红外变焦光学系统设计

针对透射式红外变焦光学系统结构复杂,无热化设计较难等问题,提出全反射式红外变焦光学系统设计。讨论了该光学系统的变焦理论,对反射变焦系统初始结构进行了高斯解分析,给出了其初始结构的计算方法。设计了一离轴三反射镜红外变焦系统,系统焦距为300～600 mm,F数为2.1,工作波段为8～12μm,采用某型非制冷长波红外探测器,截止频率为14 lp/mm,系统变焦过程近似线性连续,像面稳定,像质良好。     

南极大型望远镜主镜运输的抗振缓冲系统

我国南极天文台规划有一台主镜口径2.5 m的光学红外望远镜。这台望远镜在国内制造,以大型装配体的形式运输到南极天文台,从南极边沿的中山站到南极内陆的昆仑站需要用雪橇车运输。雪橇车在一些路段振动剧烈。文中以这台望远镜主镜运输的抗振缓冲系统为研究目标,首先研究了隔振系统理论模型,用四端参数法分析了双层隔振系统的传输特性,然后研究了南极内陆科考队在雪橇运输中测得的振动数据,分析了考虑底支承力不均匀时主镜运输的许用动力学条件,提出了一种包含杠杆式缓冲结构和聚乙烯泡沫塑料结构的双层隔振系统,最后对这种隔振系统的性能进行了有限元分析与多体动力学研究。结果表明:所提出的抗振缓冲系统在南极实测得到的最极端冲击信号的作用下可以满足主镜模块最大加速度不大于5 g的要求,此时主镜模块的 Z 向运动范围约1.2 m,该缓冲系统具有实用价值,可以在南极2.5 m望远镜主镜的整体运输中使用。所提出的方法对其他脆弱结构的缓冲系统设计有参考价值。