對于空間碎片觀測相機、超高精度星敏感器等探測暗弱點狀目標的設備而言，大口徑緊湊型高像質的光學系統(tǒng)是實現(xiàn)設備亞角秒級探測精度關鍵影響因素。對星敏感器等姿態(tài)測量精度影響較大的是溫度變化引起透鏡組光學性能的變化的視軸漂移誤差，光學系統(tǒng)焦距誤差，光軸偏離誤差和焦平面傾斜誤差以及光學畸變校正殘留誤差引起的偏置誤差等低頻誤差。
由空間室王虎、劉杰、薛要克等人的發(fā)明專利《暗弱點狀目標探測用亞角秒級大口徑緊湊型光學結構》（發(fā)明專利號：ZL201510058431.8）很好的解決了上述問題，使得光學系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性及高像質有效減小了低頻誤差，近日已獲發(fā)明授權。
該系統(tǒng)光學總長為175mm（與口徑尺寸相當），焦距320mm，是目前國內首個口徑最大、焦距最長的星敏感器光學系統(tǒng)。該系統(tǒng)引入了無熱化、輕小型化及雜光抑制等多項技術。其中，采用次反射鏡與孔徑校正鏡共面的設計理念，以及孔徑校正鏡在光路中被應用多次等特殊布局，縮短了光學總長，使系統(tǒng)的口徑與光學總長相當；次鏡遮光罩與孔徑校正鏡中心以通孔方式連接，有效減小了遮攔及雜光多次反射影響，獲得了良好的雜散光抑制效果。整個光學系統(tǒng)的像質好，能量集中，彌散斑和色偏差以及色畸變都較小，有利于亞角秒級探測精度的實現(xiàn)，適用于超高精度星敏感器以及空間碎片等暗弱點目標的探測。
該發(fā)明專利的實例已成功應用于天舟一號貨運飛船。
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