一种确定星敏感器调焦环厚度的方法

摘要

本发明公开了一种确定星敏感器调焦环厚度的方法，首次建立了一个由调焦板和四个星点组成的调焦系统并设置在暗室中，提高了星点成像位置的精度；采用了四个不同位置星点对调焦环厚度进行分析，提高了调焦的精确性；将星点最大亮度值与红光焦面上最大亮度值进行比较，并在一定范围内取值，提高了星敏感器在真空中工作的精确度；将星斑大小考虑进调焦，提高了星敏感器的精度。精确的调焦可以提高星图信噪比，增强星点抗边缘干扰能力，能够保证APS星敏感器的精确性、稳定性与灵敏度，实现高精度姿态输出，该方法可广泛应用于各种星敏感器系统。

主权项

一种确定星敏感器调焦环厚度的方法，其特征在于步骤如下：(1)建立由一个调焦板和四个星点组成的调焦系统并设置在暗室中，第一个星点(0)为中心点，第二个星点(1)在第一个星点(0)的右边，两个星点位置的水平距离为0.5视场，第三个星点(2)在第一个星点(0)的右边，两个星点位置的水平距离为0.8视场，第四个星点(3)在第一个星点(0)的下方，两个星点位置的水平距离为0.5视场，四个星点采用平行光管发光，调焦板表面涂成黑色；整个调焦板为正方形，长宽分别为1024毫米，以调焦板中心点开始，到调焦板上下左右各边缘的垂直距离定义为1个视场，长度为512毫米，调焦板上的0.5视场和0.8视场分别表示距离调焦板中心点256毫米和409.6毫米；(2)将不同厚度的调焦环安装在光学镜头与探测器本体之间，由安装不同厚度调焦环的星敏感器对四个不同位置的星点进行成像并由数据处理计算机对采样的星点图像进行处理，得到不同调焦环厚度所对应的四个星点的亮度和星斑大小；(3)统计不同厚度调焦环下第一个星点亮度的变化得到第一个星点亮度的最大值，根据第一个星点亮度的最大值得到红光焦面，将红光焦面所对应的调焦环作为基准调焦环；(4)以基准调焦环的厚度为基准将调焦环厚度分别减少5um、10um和15um，重新利用星敏感器对四个不同位置的星点进行成像并由数据处理计算机对采样的星点图像进行处理，得到不同调焦环厚度所对应的四个星点的亮度和星斑大小，当同时满足如下三个条件时得到的调焦环厚度为最终的调焦环厚度：(a)红光2等星在四个不同位置下的星斑均小于25个像素；(b)红光2等星在四个星点处的最大亮度值均不小于在红光焦面上最大亮度值的80％；(c)第一星点(0)处红光2等星的最大亮度值最大、蓝光最低、红外和可见光居中。