中高轨星光折射导航光学系统设计及杂散光抑制

为了实现基于大视场星光折射敏感器的中高轨卫星全天时高精度星光折射导航,针对视场中亮地球引起的强杂散光抑制的技术难题,研究了内掩式星光折射敏感器亮地球杂散光的有效抑制方法。通过构建星光折射敏感器模型、搭建星光折射导航仿真观测环境以及原理计算得出了各级杂散光强度,并确定了相应的抑制方法。仿真结果表明,基于二次成像光学系统的内掩式星光折射敏感器可将杂散光抑制在导航系统的最大可接受杂散光抑制值范围内,即抑制后1.003Re(Re为地球半径)处杂散光亮度小于亮地球平均亮度的1.10×10~(-3)倍。最后,通过月球强背景下恒星探测外场试验验证了杂散光分析及抑制方法的可行性。研究成果为实现基于一个大视场星光折射敏感器的中高轨卫星全天时高精度星光折射导航技术奠定了基础。     

天文光学相机性能检测技术研究EI北大核心CSCD

相机是光学望远镜观测系统的重要组成部分,为了提高天文光学观测的精度和效能,开展了天文光学相机性能的检测技术研究。根据天文观测对光学相机的性能需求,给出了相机性能检测项目、检测方法、检测实验和数据处理方法,检测项目包括增益、读出噪声、满阱电荷、线性度、本底稳定性、像元响应不均匀性、暗电流等。基于这套方法,在实验室对sCMOS和CCD两款相机进行了实测,获得了相机的性能参数,结果显示,sCMOS 12-bit档位较CCD 1 MHz 4×档位,读出噪声低约1倍,暗电流高约17倍,动态范围低约3星等,像元响应不均匀性高约1倍,两款相机都具有较高的线性度和本底稳定性,该sCMOS具有辉光,不适合长时间曝光观测。该方法可以检测获得适用于天文光学观测的相机性能参数,便于开展天文实测工作,实现相同相机不同档位或不同相机之间的性能对比,定期对相机进行检测可以建立其全生命周期性能参数数据库,对相机的健康状态管理及观测系统故障诊断具有现实意义。