一种基于光谱分光-能量积分的星等测量技术的研究
星敏感器作为广泛应用于航天器姿态测量的仪器,其性能要求在不断的提高,星模拟器是星敏感器测量与标定的主要仪器,其性能要求也在不断的提高.星等作为星模拟器最主要的技术参数之一,其测量精度直接影响到星模拟器的整体性能.然而,目前采用的星等测量技术整体测量精度不高,很难满足当前星敏感器测试和标定的要求,基于此现状,本文提出了一种基于光谱分光-能量积分的星等测量方法,为了实现该种星等测量方法,设计了基于光谱分光-能量积分的星等测量系统.文章首先阐述了提出基于光谱分光-能量积分的星等测量方法的必要性,并简单介绍了星等测量方法的发展概况.然后分析了视星等的测量原理,重点分析了影响星等测量准确度的几个因素,基于此分析提出了这种新的星等测量方法,从星等测量准确性以及测量结果向其他星等的可转化性两个方面分析了该星等测量方法的科学性;为了实现基于光谱分光-能量积分的星等测量方法,设计了基于光谱分光-能量积分的星等测量系统,根据该星等测量方法的要求,选定R-C物镜,车尔尼特纳分光装置和深度制冷的科学级CCD组成整个测量系统.接下来文章完成了基于光谱分光-能量积分的星等测量系统的设计.其中重点完成了1、R-C物镜设计原理的介绍,同时根据此原理完成了R-C物镜的工程设计2、车尔尼特纳分光装置像差原理的介绍,同时根据其像差原理完成了车尔尼特纳分光装置的工程设计;3、科学级CCD的选取,其中重点介绍了CCD灵敏度的确定以及提高CCD信噪比的方法并以此选定系统中科学级CCD的型号;4、完成整个系统的优化设计并对设计结果做出评价.最后文章设计了相关实验验证基于光谱分光-能量积分的星等测量方法具有较高的星等测量精度同时有较好的测量稳定性.其中根据基于光谱分光-能量积分的星等测量系统的测量原理以及基于光谱分光-能量积分的星等测量系统各个器件的特性设计了相关实验并对实验原理做了分析;根据实验原理确定实验装置并完成实验装置的装调;完成相关实验对实验数据做出分析得出系统的测量准确性和测量稳定性最终得到基于光谱分光-能量积分的星等测量方法的星等测量精度和测量稳定性.最后,本文对研究过程中遇到的问题进行了总结,并针对这些问题提出一些改进设想.
- 作者：
- 尹逊龙
- 学位授予单位：
- 中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
- 专业名称：
- 光学工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 吴易明
- 中图分类号：
- V448.2
- 关键词：
- 星等；车尔尼特纳分光装置；科学级CCD；标定
- Magnitude； Czerny-turner spectroscopic system； Scientific CCD； Demarcate