近年來,隨著深空探測需求的不斷提高,光學導航敏感器的性能要求也越來越高,多模式導航敏感器已經(jīng)成為光學導航敏感器的發(fā)展趨勢。常規(guī)單一波段的光學導航敏感器難以滿足目前多模式空間探測的需求,多波段光學導航敏感器成為研究熱點。簡單的多相機拼接方法雖然能解決該問題,但因載荷體積、重量、成本均會大大增加,難以適用。共口徑光學系統(tǒng)因其具有波段寬、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、重量輕等優(yōu)點成為多波段導航敏感器光學系統(tǒng)首選,但是寬波段光學材料選擇有限,光學元件的選取與光路結(jié)構(gòu)布局是多波段共口徑光學設(shè)計的難點。因此,本文對多波段共光路光學導航敏感器光學系統(tǒng)進行設(shè)計,主要包括以下內(nèi)容:首先,分析了多波段光學導航敏感器基本原理、不同結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)缺點,根據(jù)本課題輕小型化的設(shè)計要求,對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行理論分析與設(shè)計,提出了一種共口徑、寬波段、體積小、重量輕的反射式光學系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于常見反射式光學系統(tǒng),在次鏡與像面之間設(shè)置棱鏡,并將次鏡通過鍍膜方式,使可見光波段、長波紅外波段和激光獨立成像于探測器,實現(xiàn)了多波段的要求。其次,根據(jù)實際設(shè)計需求,合理建立初始結(jié)構(gòu),提出一種通過遺傳算法,根據(jù)三級像差理論,求解兩鏡系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)計算方法。通過光...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光學導航敏感器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多波段共光路光學系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 多模式導航敏感器光學系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 探測器選擇
    2.2 光學系統(tǒng)基本參數(shù)計算分析
        2.2.1 可見光學系統(tǒng)參數(shù)分析
        2.2.2 紅外系統(tǒng)參數(shù)分析
        2.2.3 激光系統(tǒng)參數(shù)分析
    2.3 光學系統(tǒng)選型
        2.3.1 折射式光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 反射式光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.3.3 折反射式光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.4 系統(tǒng)材料選擇
        2.4.1 可見光材料的選取
        2.4.2 紅外材料的選取
    2.5 分光元件的選取
    2.6 本章小結(jié)
第3章 多模式導航敏感器光學系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局
    3.2 光學系統(tǒng)設(shè)計方法
    3.3 光學系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)選取
        3.3.1 光焦度分配
        3.3.2 基于遺傳算法光學系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)選取
    3.4 光學系統(tǒng)優(yōu)化與像質(zhì)評價
        3.4.1 長波紅外光學系統(tǒng)設(shè)計與像質(zhì)評價
        3.4.2 可見光學系統(tǒng)設(shè)計與像質(zhì)評價
        3.4.3 激光接收光學系統(tǒng)設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 敏感器無熱化與公差分析
    4.1 無熱化設(shè)計
    4.2 公差分析
        4.2.1 靈敏度公差分析
        4.2.2 蒙特卡洛分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介及在學期間所取得的科研成果
致謝



本文編號：4048383