高分辨率星载光学系统装调过程的偏心误差分析
光学系统中心偏误差分析方法研究的开题报告
光学系统中心偏误差分析方法研究的开题报告一、选题背景及意义随着光学技术的不断发展，光学系统在工业、医疗、军事、科学等领域得到广泛应用。
在光学系统中，中心偏误差是影响系统质量、性能的一个重要因素。
因此，研究中心偏误差的分析方法对光学系统的性能提升和优化具有重要意义。
二、研究内容本课题将探究中心偏误差的产生机理，分析并总结现有中心偏误差的分析和校正方法，重点研究以物理光学和计算机模拟的方法为主的中心偏误差分析方法，并探讨其优缺点及应用范围。
三、研究方法1.文献调研法：对过去几年中心偏误差分析方法的研究文献进行搜集、整理、分析和总结，了解中心偏误差的研究发展现状。
2.理论研究法：深入分析中心偏误差产生机理，以及现有分析方法的理论基础和优缺点，为后续研究提供理论依据。
3.计算机模拟法：利用ANSYS、ZEMAX等软件模拟光学系统的运行状态，通过参数调节分析光学系统中心偏差的生成原因并提出正确的校正方法。
四、预期研究结果1.总结近年来中心偏误差分析方法的研究现状和发展趋势。
2.深入分析中心偏误差产生机理，并评估各种分析方法的优缺点。
3.基于理论和计算机模拟，提出可行的中心偏误差分析方法，并应用于实际光学系统中进行检测和调整。
五、研究意义1.为光学系统中心偏误差的检测和调整提供理论和实际应用的研究方法。
2.为光学系统中心偏误差的优化和提高系统质量提供有效技术解决方案。
3.为光学系统领域的相关研究提供参考。
六、研究进度计划1.第一阶段：文献调查、整理和分析。
预计用时2周。
2.第二阶段：深入研究中心偏误差的产生机理及分析方法，并提出计算机模拟方案。
预计用时3周。
3.第三阶段：计算机模拟并分析方法的可行性和优缺点，并确定最终分析方法。
预计用时4周。
4.第四阶段：应用分析方法进行实际光学系统中心偏误差的分析，优化和调整。
预计用时6周。
七、预算本项目预计耗时15周，项目经费预算共60000元，主要用于实验材料购买、软件费用和研究人员的实验和生活费用。
高精度透射式空间光学系统装调误差分析与动态控制
ｅ ｏ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ．Ｔｈ ｍｅ ｏ ｏ ｍ ｉａｉｎ ｅ ｔ ｆ ｃｏ ａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｌ ｎ ｅ ｔ ｑ ａｉ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｗ ｅｅ ｒ ｒ ｗａ ａ ａｙ ｅ ｅ ｈ ｔ ｄｓ ｔ ｓ ｌｇ ｍ ｎ ａ ｔｒ ｎ ｌｓｓ ｎ ａｉ ｍ ｎ ｕ ｌｙ ｖ ｌａｉ ｒ ｇ ｔ ｏ
第４ ｌ卷 第 ４期
Ｖｏ１ ． ＮＯ． ４１ ４
红 外 与 激 光 工程
Ｉ ｆａ ｅ ｎ ｓ ｒＥｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｎ ｒ ｒ ｄ ａ ｄ Ｌａ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｎ
２１ ０ ２年 ４ 月
Ａｐｒ２ ２ ．０１
高 精 度透 射 式 空 间光 学 系统 装调 误 差分 析 与动 态 控 制
中 图分类号 ： Ｐ３ Ｔ ７ 文献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０ — ２ ６２ １）４ ０ ４ — ５ ０ ７ ２ ７ （０ ２０ — ９ ａ ｓ ｍ ｂ ａ ｅ ｓ ｒ ｓ ｎ ｌ ｓｓ ｉ ｐ ｃ ｓ ｌｇ ｍ ｎ ｎ ｓ ｅ ｌ ｇ ｔ ｅ ｓ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｓ ａ ｅ ｔ ａ ｓ ｉｓｏ ｐ ｉ ａ ｙ ｔ ｍ ｒ ｎ ｍ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔｃ ｌｓ ｓｅ
ｅ ｃ ａ ｓ ｍ ｂ ａ ｅ ｔｅ ｓ Ｔｈ ｎ， ｔｅ ｍｐａ ｔ ｆ ａ ｈ ｓｅ ｌｇ ｓｒ ｓ ． ｅ ｈ ｉ ｃ ｏ ｍ ｉａｉ ｎ ｅ ｔ ｆ ｏ ｐ ｎ ｎ ｓ ｓ ｌ ｍ ｎ ｏ ｃ ｍ ｏ ｅ ｔ ｗａ ａ ａｙ ｅ ｇ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ． Ｔｈ ｓ ｓｅ ｅ ｙ ｔｍ ｗ ａ ｅｒ ｎ ｉ ｔｒｅｏ ｅｒｃ ｖ ｆｏ ｔ ｎ ｅ ｆｒ ｍ ｔｉ ｍ ａ ｗｉ ｃ ｎｅ ｎ ｅ ｏ ｗａ ｔｓｅ ｐ ｈ ｔ ｅ ｔｒ ｇ ｒ ｒ ｉ ｓ ｅ ｔｄ， ａ ｄ ｈ ｅ ｂ ｒａｉ ｎ ａ ｓ ｄ ｙ ｅ ｔｒｎ ｎ ｔ ａ ｅ ｒ ｔ ｃ ｕ ｅ ｂ ｃ ｎｅ ｉ ｇ ｏ
光学实验中的误差分析和校正方法
光学实验中的误差分析和校正方法光学实验是研究光的性质和行为的重要手段之一。
然而，由于各种因素的干扰，光学实验中常常会出现误差。
误差的存在会对实验结果的准确性和可靠性造成影响，因此对光学实验中的误差进行分析和校正是非常重要的。
一、误差的来源光学实验中的误差主要来自于以下几个方面。
1. 仪器误差：光学实验中使用的仪器有其自身的误差。
例如，光谱仪的刻度可能存在误差，导致测量结果偏离真实值。
2. 环境误差：实验环境的温度、湿度等因素会对实验结果产生影响。
光学实验通常需要在恒温、恒湿的条件下进行，以减小环境误差的影响。
3. 操作误差：实验操作者的技术水平和经验也会对实验结果产生影响。
例如，测量光强时，操作者的手颤抖可能导致读数不准确。
二、误差的分析方法对于光学实验中的误差，我们可以采用以下几种方法进行分析。
1. 统计分析：通过多次重复实验，将得到的数据进行统计分析，计算平均值和标准差。
平均值可以作为测量结果的近似值，标准差则反映了测量结果的离散程度。
2. 误差传递：在光学实验中，往往会涉及到多个测量量之间的关系。
利用误差传递的方法，可以计算出最终结果的误差。
例如，对于两个测量量A和B，它们的误差分别为ΔA和ΔB，它们的和或差的误差可以通过以下公式计算：Δ(A±B) =√(ΔA² + ΔB²)。
3. 系统误差分析：系统误差是指由于仪器、环境等因素引起的固定的偏差。
通过对系统误差的分析，可以找出其产生的原因，并采取相应的校正措施。
例如，如果光谱仪的刻度存在偏差，可以通过对刻度进行校正来减小系统误差。
三、误差的校正方法在光学实验中，为了减小误差的影响，我们可以采取以下几种校正方法。
1. 仪器校正：对于仪器的误差，可以通过仪器校正来减小。
例如，对于光谱仪的刻度误差，可以通过使用已知波长的标准光源进行校正，使刻度与真实波长对应。
2. 环境控制：为了减小环境误差的影响，可以对实验环境进行控制。
高精度导航系统的误差分析与补偿
高精度导航系统的误差分析与补偿在当今科技飞速发展的时代，高精度导航系统在各个领域都发挥着至关重要的作用，从航空航天、航海运输到日常出行，其精准的定位和导航能力为人们的生活和工作带来了极大的便利。
然而，要实现真正高精度的导航并非易事，其中存在着多种误差因素，这些误差可能会导致导航结果的偏差，甚至影响到相关任务的成败。
因此，对高精度导航系统的误差进行深入分析，并采取有效的补偿措施，具有重要的现实意义。
一、高精度导航系统的误差来源（一）卫星信号误差卫星导航系统是高精度导航的重要组成部分，但其信号在传播过程中会受到多种因素的影响。
例如，大气折射会使卫星信号的传播速度发生变化，导致测量误差；卫星钟差和星历误差也会对定位精度产生影响。
（二）接收机误差接收机本身的性能和质量也会引入误差。
接收机的热噪声、量化误差以及通道间的不一致性等，都可能导致测量结果的不准确。
（三）多路径效应当卫星信号在传播过程中遇到障碍物时，会产生反射和散射，接收机可能会同时接收到直射信号和多个反射信号，从而造成多路径效应。
这会使测量值产生偏差，尤其在城市峡谷等复杂环境中更为明显。
（四）惯性导航系统误差惯性导航系统依靠测量加速度和角速度来推算位置和姿态，但传感器的测量误差会随着时间积累，导致导航精度逐渐下降。
（五）地球物理因素地球的自转、重力场异常等地球物理现象也会对导航系统产生影响。
例如，地球的自转速度并非恒定不变，这会影响到导航系统的参考坐标系。
二、误差分析方法为了准确评估和理解这些误差的影响，需要采用一系列的分析方法。
（一）统计学方法通过对大量的测量数据进行统计分析，计算误差的均值、方差、标准差等统计量，以评估误差的大小和分布特征。
（二）频谱分析将误差信号转换到频域进行分析，可以揭示误差的频率成分，帮助我们了解误差的来源和变化规律。
（三）蒙特卡罗模拟通过随机模拟的方式生成大量的可能情况，以评估误差在不同条件下对导航系统性能的影响。
（四）模型分析建立导航系统的数学模型，通过理论推导和分析，研究误差的传播和积累规律。
光学系统误差源的影响因素分析
光学系统误差源的影响因素分析光学系统是现代科学和工程领域中广泛使用的一个重要工具。
它在许多领域中扮演着关键角色，例如光学测量、成像、通信等。
然而，由于各种因素的影响，光学系统的性能可能会受到误差的影响。
因此，了解光学系统误差源的影响因素是十分重要的。
本文将通过分析几个主要的光学系统误差源的影响因素，帮助读者更好地理解光学系统误差的本质和解决方法。
首先，光学系统中一个重要的误差源是折射误差。
光线在从一种介质到另一种介质时会发生折射，而材料的折射率可以影响到光的传播方向和速度。
因此，掌握光线在不同材料中的折射规律以及材料的折射率是避免折射误差的关键。
此外，温度和压力等环境因素也会对材料的折射率产生影响，因此对于精密测量和成像系统尤其重要。
其次，光学系统中可见的几何误差也是重要的影响因素之一。
光学元件的制造和安装不可避免地会引入一定的几何误差，例如表面形状的偏差、元件的位置误差等。
这些误差会导致光的传播方向的偏差和光束的畸变，从而损失成像和测量的精度。
因此，减小制造和安装误差，采取有效的校正方法是降低几何误差影响的关键。
另外，非线性误差也是光学系统中需要注意的误差源。
非线性误差指的是光学系统在非理想条件下的响应与输入之间的不线性关系。
光学材料、光学元件和光学系统结构等都可能引入非线性效应。
典型的非线性误差源包括非线性折射、非线性吸收和非线性色散等。
非线性误差的产生可能会导致光学系统的输出与输入之间存在失真和变形，尤其是在高功率和宽带信号的传输和处理过程中需要引起重视。
此外，光学系统中还会受到散射误差的影响。
散射误差是由于光在物质中发生散射而导致的误差。
散射会导致光束强度的衰减和光的传播方向的变化，使得成像和测量的质量下降。
常见的散射误差源包括粗糙表面散射、体散射和表面散射等。
减小散射误差的方法主要包括表面抛光、材料制备和设计优化等。
最后一个需要考虑的因素是光学系统的对齐误差。
光学系统通常由多个光学元件组成，而这些元件的位置和角度对于系统的性能至关重要。
光学实验的实验误差分析
光学实验所涉及计算表达与误差传递公式１ 薄透镜焦距测定对于同一透镜,焦距为一定值，取大些,也随之增大，因此这一比值如何变化不好判断,但容易由焦距表达式来求得：因此误差传递公式可以写成：这样就容易瞧出:实验测量时１字屏到像屏之间得距离取得越大，同样与得前提下，误差越大,因此只要稍大于即可，这样有利于减小焦距测量不确定度。
2 分光计得调节与使用其中、分别代表与得综合不确定度3 迈克尔孙干涉仪测钠灯波长对于同一光源而言，波长为一定值,由上式容易分析得出:实验测量过程转动微动手轮使得从环心处涌现得条纹数目尽可能多，这样有利提高波长得测量精度.4 光栅衍射测汞灯光谱(实验时测量1级谱线得衍射,因此取１)由此可知：测量光栅常数宜选择衍射角较大得谱线,这有利于提高光栅常数得测量精确度，因此实验过程我们选择54６、07n ｍ绿色谱线.综合可知,提高波长测量精确度得措施有：（1)汞灯谱线中选择波长较大且衍射级次大得谱线来测量光栅常数;（2）测量级次高得衍射谱线来测相应谱线波长。
5 最小偏向角测棱镜折射率⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=∂∂2sin 22sin 2sin 2sin 2cos 212cos 2sin 212min 2min min A A A A A A A n δδδ()()()()()()()22min min 22222min min 22min 222min 2min min 2sin 22sin 42sin 412sin 22sin 2sin 42sin 12sin 22sin 2sin 22cos ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+=A u A u n A A u A u A A A u A u A A n u δδδδδδδδ 6 掠入射法测棱镜折射率根据误差传递规律自己求出上面这个表达式得误差传递公式7 牛顿环测平凸透镜得曲率半径８ 读数显微镜放大本领测量因此物体上选取长度应尽可能长一些，这有利于提高测量精确度。
高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计
航天返回与遥感第42卷第1期92SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING2021年2月高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计王保华李可唐绍凡张秀茜王媛媛（北京空间机电研究所，北京 100094）摘要针对高空间分辨率、高光谱分辨率和大幅宽成像的遥感应用需求，提出了高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪技术方案，分析确定了成像光谱仪光学系统指标，设计了空间成像光学系统和光谱成像光学系统。
空间成像光学系统采用自由曲面离轴三反设计方案，实现了大视场、大相对孔径像方远心设计，系统相对畸变小于0.02%；光谱成像光学系统的狭缝长度超过90mm，采用新型离轴透镜补偿型Offner设计方案，实现了长狭缝高保真光谱成像设计，谱线弯曲和色畸变均小于1/10像元尺寸。
设计结果表明，高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统简单紧凑，成像品质接近系统衍射极限，满足星载高光谱对地成像的数据应用要求。
关键词成像光谱仪光学系统设计自由曲面凸面光栅航天遥感中图分类号: O439文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2021)01-0092-08DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2021.01.011Optical System Design of a Spaceborne Imaging Spectrometer withHigh Resolution and Super SwatchWANG Baohua LI Ke TANG Shaofan ZHANG Xiuqian WANG Yuanyuan（Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity, Beijing 100094, China）Abstract In order to meet the requirements of remote sensing applications with high spatial resolution, hyperspectral resolution and super swatch, a new scheme of the space imaging spectrometer with high resolution and super swatch is put forward. The spatial resolution and swatch are 50m and 150km respectively, and the hyperspectral resolution can be better than 5nm between 0.4μm and 1.0μm. The comprehensive performance has reached the international advanced level. The index parameters are optimized based on SNR and the modulation transfer function. Then the space imaging optical system and the spectrum imaging optical system are designed according to the optical desigh parameters. The free-form surface is adopted for the off-axis mirror to realize telecentric design of wide field of view and large relative aperture. The relative distortion is lower than 0.02%. The slit length is over 90mm in the spectrum imaging optical system. And the new oftener configuration with off-axis correction lens is put forward to realize high fidelity design. The keystone and smile can be both controlled within 1/10 pixel. The optical system of the space imaging spectrometer with high resolution and super-swatch has so favorable imaging quality and compact volume,收稿日期：2020-03-02基金项目：科技部国家重点研发计划项目（2016YFB0500501）引用格式：王保华, 李可, 唐绍凡, 等. 高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计[J]. 航天返回与遥感, 2021, 42(1): 92-99.WANG Baohua, LI Ke, TANG Shaofan, et al. Optical System Design of a Spaceborne Imaging Spectrometer withHigh Resolution and Super Swatch[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2021, 42(1): 92-99. (in Chinese)第1期王保华等: 高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计 93which can satisfy the demand of remote sensing application.Keywords imaging spectrometer; optical system design; free-form surface; convex grating; space remote sensing0 引言成像光谱仪是一种将成像技术与光谱技术相结合的新型光学遥感仪器，可以同时采集目标的空间信息、辐射信息和光谱信息，形成谱像合一的数据立方体，在大气、陆地、海洋、农林、应急减灾、水土和矿产资源调查等领域具有重要应用价值[1-3]。
卫星导航系统的误差分析与校正
卫星导航系统的误差分析与校正在当今的科技时代，卫星导航系统已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是出行导航、物流运输，还是地质勘探、农业生产等领域，都离不开卫星导航系统的精准定位服务。
然而，卫星导航系统并非完美无缺，其存在着一定的误差。
为了更好地利用卫星导航系统，提高定位精度，对其误差进行分析与校正就显得尤为重要。
卫星导航系统的误差来源多种多样，大致可以分为三类：与卫星相关的误差、与信号传播有关的误差以及与接收机相关的误差。
首先，与卫星相关的误差主要包括卫星星历误差和卫星钟误差。
卫星星历是描述卫星运行轨道的一组参数，由于卫星在太空中受到各种引力和非引力的影响，其实际运行轨道与预测的星历可能存在偏差，从而导致定位误差。
卫星钟误差则是由于卫星上的原子钟与地面标准时间存在差异而产生的。
尽管卫星钟的精度已经非常高，但微小的时间偏差在经过距离计算后仍可能导致较大的定位误差。
其次，信号传播过程中的误差也不可忽视。
电离层延迟是其中的一个重要因素。
当卫星信号穿过电离层时，电离层中的自由电子会使信号的传播速度发生变化，从而导致信号传播时间的测量出现误差。
对流层延迟同样会影响信号传播。
对流层中的水汽和大气压力的变化会使信号的传播路径发生弯曲，进而造成定位误差。
多路径效应也是常见的问题。
当卫星信号到达接收机时，可能会通过多条不同的路径，例如建筑物反射、水面反射等，这些不同路径的信号相互叠加，会干扰接收机对主信号的准确测量。
最后，接收机自身也可能引入误差。
接收机的钟差就是一个例子，接收机内部的时钟与卫星钟不同步，会导致时间测量的误差。
此外，接收机的位置误差、天线相位中心偏差等也会对定位结果产生影响。
为了减小这些误差，提高卫星导航系统的定位精度，科学家们采取了一系列的校正方法。
针对卫星星历误差和卫星钟误差，地面控制站会对卫星进行持续监测，并通过上传修正参数来对卫星的轨道和时钟进行修正。
同时，利用多个地面监测站组成的监测网，可以更加精确地确定卫星的位置和时钟偏差，从而提高星历和钟差的精度。
星载超光谱成像仪摆镜系统轴系的误差分析与设计
ｉａａ ｒ ｆｈ。ｉｔ ｒ Ａ ａ ｏ ａａｈＳ ａ ｂｒ ｓ ａｐｄｎ ｉ ｉ ｈｕ ｘｌ ｅｓ ｏ ｅｓｌｉ ｍ ｇ’ｏ ｐｒ ｉｔｔ ｂ ａｎ ｌｎ ｉ ｒ ｔ ｌ ｇ ｏｅｉｔ ． ｏ ｈ ｈａ Ｔ ｘ
ｉ ａ ｅ ａｒｉｄ ｂ ａ ｅ ｌｅ ｍ ｇ ｒ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ｌｔ ｅ ｉ
ＺＨ ＡＯ ｉ ｐｉ ｇ ． ＯＮＧ ａ ｇ’ Ｒｕ — ｎ ＸＩ Ｗ ｎ ｅ
（Ｇ ａ ｕ ｔ ｏ ｔｅＣ ｉｅｅＡ ａ ｅ ｆ ｃ ｎ ｅ Ｂ ｉｎ ０ ０ ９ Ｃ ｉａ ｒｄ ａｅ ｆｈ ｈｎ ｓ ｃｄ ｍｙｏ Ｓｉ ｃ ， ｅ ｉｇ１０ ３ ， ｈｎ ） ｅ ｊ ＿
ａ ｌ ａ ｉ ｒｃｕｅ ｅｉ ｓｉａ ｎ ｉ ｏ ａ ｂｅ ｅｉｅ ｙｔｅｒｓ ｂｅ ｘａ ｓ ｕ ｔｒ ｄ ｓ ｎｏ ｃｌ ｔ ｇｍ ｒ ｒ ｓ ｅ ｎ ｒ ｄｂ ｌ ｔ ｇ ｆｏ ｌ ｉ ｒ ｈ ｖ ｆ ｉ ｈ ｅ
；ｓ ｉｒ ｉ ｒ ｔｅ ｅｇ ｓ ｃ ｉ ｔ ｏｉ ｍｏｅｔ ｉ ｌ ａｓｕ ｕ ｓｎ ｐ ｅ ｇ ｖ ｇ ｏｐｎｎ． ｍ ａａｌ ｔｃ ｒｄ ｉ ｏ ａｆ ｈｍ ｎ ｃ ｘ ｆ ｌ ｓ
｛
【 摘
要】 摆镜 系统轴 系的精 度会 影响 星载超 光谱 成像 仪 的成像 质量 。轴 系设计 时采 用 了向心推
ｉ 力球轴承来调整轴 系的装配误 差。分析 了摆镜 系统工作时影响轴 系精度的几个误 差源， 包括零件的尺
基于Delphi的光学中心偏误差分析软件研制
基于Delphi的光学中心偏误差分析软件研制蒋世磊;杨国锋;张锦;孙国斌;雷震;王三龙【摘要】根据光学系统的装校工艺过程,应用开发工具Delphi,研制了用于光学系统装校的光学系统中心偏误差分析软件.该软件提供了光学元件球心像位置计算和光学中心偏误差分析的功能,人机界面友好、操作简单方便,目前已经较好地应用于高精度光学中心偏测量仪的光学装校工艺过程的控制.【期刊名称】《光学仪器》【年(卷),期】2015(037)003【总页数】5页(P211-215)【关键词】光学中心偏;球心像;误差分析【作者】蒋世磊;杨国锋;张锦;孙国斌;雷震;王三龙【作者单位】西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021;西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021;西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021;西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021;西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021;西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】V474随着光学技术的飞速发展，各个领域对光学系统的要求也越来越高。
为了满足高成像质量的要求，相应的光学系统装调精度越来越高，对于大口径、大视场、高分辨率、无畸变光学系统的需求不断增加。
研发如此复杂的光学系统，不仅取决于光机设计和材料，还取决于加工制造及检测技术。
光学装校是从零件到组装成合格光学系统的最后一道关键工序，如何将复杂的设计按照设计的要求，稳定、可靠、无变形、位置正确地组合成一个满足设计要求的系统，对光学装校设备及技术提出了越来越高的要求［1-2］。
光学中心偏是光学仪器制造误差中一项对整机光学系统装配质量影响较大，也是一项较难控制的误差。
由多镜片构成的光学系统由于各透镜的光轴与系统光轴的偏差（中心偏）的存在，破坏了光学系统的共轴性，造成彗差、像散等一系列像差，从而破坏光学系统性能［3-4］。
光学中心偏的存在将成为直接影响系统的分辨率、最小可分辨温差（MTD）、作用距离等关键技术参数［5-6］。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光!学!仪!器
' ( ) * + , -* . / ) 0 123 . ) /
4 5 6 7 ! " . 5 7 # ' 8 9 5 : ; < $ % & #
& % % # = # > ! % $ % & # % # = % ? & ? = % # !!文章编号
$ 5 + / * 4 / ) L ;H 6 I M G ; M 9; < < 5 < UH V V ; 8 99 L ; I G H I M P H 6 I 9 V5 9 I 8 H 6U U 9 ; G7e ;H M H 6 K ;9 L ; N N NJ Y5 W Y Y I M V 6 P ; M 8 ;5 V; 8 8 ; M 9 < I 8; < < 5 <I M9 L ;L I L = < ; U 5 6 P 9 I 5 M5 9 I 8 H 6 I G H I M U 9 ; G7D H U ; Q5 MHU ; 6 V = N W N NU Y Q ; U I M ; QL I L = < ; U 5 6 P 9 I 5 M U H 8 ; : 5 < M ; 5 9 I 8 H 6 U U 9 ; G[ L I 8 L I U 8 6 5 U ; Q 9 5 9 L ; Q I V V < H 8 9 I 5 M 6 I G I 9 H 9 I 5 M N N W W Y [ ;P U ; 9 L ;U 5 V 9 [ H < ;@ ; H G O9 5H M H 6 K ;L 5 [9 L ;Q ; 8 ; M 9 ; <H M Q9 I 6 9Q P < I M 9 UH 6 I M G ; M 9W < 5 8 ; U U Y NI N [ H V V ; 8 9 9 L ;2) \7 , 9 9 L ;U H G ;9 I G ; ;_ M 5 [9 L H 9 9 L ;[ ; I L 95 VU ; H < H 9 ;; 6 ; G ; M 9H V V ; 8 9 U9 L ; N W 5 9 I 8 H 6 U U 9 ; G7 * 9 8 H MW < 5 X I Q ;9 L ;: H U I U V 5 < 9 L ;Q ; U I MH M QI G 6 ; G ; M 9 H 9 I 5 M5 VH 6 I M G ; M 9 H M Q W Y N W N H 8 L I ; X ; 9 L ; L I L = < ; U 5 6 P 9 I 5 M I G H I M V $ #G I 6 6 I 5 MW I O ; 6 U 7 ) L I U ; < < 5 < H M H 6 U I UG ; 9 L 5 Q 8 H M 8 5 M 9 < 5 6 N N N5 Y 9 L ; H 6 I M G ; M 9 ; V V ; 8 9 I X ; 6 M Q I G < 5 X ; 9 L ; ; V V I 8 I ; M 8 V U U 9 ; GH 6 I M G ; M 9 7 N YH W Y5 Y N 7 ) 1 " ! + 5 9 I 8 H 6 U U 9 ; G L I L = < ; U 5 6 P 9 I 5 M ; 8 8 ; M 9 < I 8 ; < < 5 < H 6 I M G ; M 9 W Y N N 0
$ . * A + # + " @ / 2 ) ) 4 4 ) . / # 4 ) " # . / 2 )2 # 2 S ) + " A , / # " . 0 3 + * 4 ) 5 " . ) " / # 4 * A + + / ) ( 6 6 0
!() *\ $ / !() *O % / # 6 )\ $ / * " KN % . 5 1 2 , . / 3 3
高分辨率星载光学系统装调过程的 偏心误差分析
王!芬 王!敏 林!峰 郭巧双
福建师范大学 光电与信息工程学院 医学光电科学与技术教育部重点实验室福建 福州! ! # % % % "
摘要针对影响光学系统成像质量的装调误差 分析了偏心误差对高分辨率光学系统成像的影 响基于一款自主设计的接近衍射极限的高分辨率星载相机光学系统 利用 @ ; G H O光学软件分 得出光学系统中各个分离元件对成像质量 析光学装调过程中偏心误差对光学传递函数的影响 影响的权重 为光学系统的装调方案设计和实施提供了依据 实现了该光学系统$# % % 万像素高 提高了光学装调的 分辨率成像这种误差分析方法实现了对光学系统装调过程的有效控制 效率 关键词光学系统高分辨率偏心误差装调 中图分类号 )]" ? ,! ! " # & % 7 ! E > E 7 I U U M 7 & % % # = # > ! % 7 $ % & # 7 % # 7 % % F !文献标志码 T
c ; H : 5 < H 9 5 < V' 9 5 ; 6 ; 8 9 < 5 M I 8/ 8 I ; M 8 ; H M Q) ; 8 L M 5 6 5 V 5 <2 ; Q I 8 I M ; 2 I M I U 9 < V3 Q P 8 H 9 I 5 M YY5 W N Y Y5 + 5 6 6 ; ;5 V( L 5 9 5 M I 8 H M Q3 6 ; 8 9 < 5 M I 83 M I M ; ; < I M \ P I H M. 5 < G H 61 M I X ; < U I 9 \ P K L 5 P! # % % % " + L I M H N N N T Y
引!言
随着现代航天技术的快速发展 对探测目标的分辨率要求也越来越高为了能够探测目标的微小细
收稿日期 $ % & # = % & = ! & 基金项目国家自然科学基金资助项目 > & $ " # $ & > 作者简介王!芬 女 硕士研究生 主要从事光学设计和光学检测方面的研究3 & E E % = G H I 6 V ; M [ H M & $ ! & > ! 7 8 5 G N ! 通信作者王!敏 女 教授级高级工程师 主要从事精密光学仪器的研究开发3 & E > ! = G H I 6 G [ H M V M P 7 ; Q P 7 8 M N T !