摘要：提出了基于数字光处理（DLP）技术的星模拟器系统的技术方案。根据星模拟器技术指标，确定了总体光学结构；在确定数字微镜元件（DMD）芯片规格的基础上，计算出星模拟器光学系统的焦距、单星张角、相对孔径等光学系统参数；最后，介绍了星图模拟软件的设计方法。计算及模拟结果表明，设计的小型星模拟器实现了星图视场为10．5°×7．5°，模拟星等为2．0～8．0等星，单星张角优于40″；将采样周期控制在毫秒量级，能为星敏感器提供任一时刻、任一惯性坐标系下指向的模拟星图，可满足航天工程中对小型星模拟器的动态性、大视场、宽星等范围、短采样周期等需求。

摘要：为了对星敏感器进行功能和性能方面的测试,需要使用星模拟器,为其提供任一时刻、任一惯性坐标系下指向的模拟星图。星敏感器较短的积分时间特性,要求星模拟器具有较短的采样周期,为此,采取了分区检索导航星的设计方案。首先,根据星图视场,由各颗星的赤经、赤纬数据,对天球进行分区,并计算出给定的光轴所在的分区。然后,根据光轴分区位置,找出邻近的3×3个子区。最后,在这9个子区中,查找出视场内的星。同时,实现了星图的静态与动态模拟。模拟结果表明,利用该算法,可使星模拟器实现指标：星图视场为17.5°×13.1°;模拟星等为2.0～7.0等星;采样周期控制在毫秒级。基本满足动态星模拟器的大视场、宽星等范围、短采样周期等要求。

摘要：针对高分辨力CCD探测器(1 k×1 k,6.3μm×6.3μm),确定了一个可见光波段连续变焦光学系统,传递函数(MTF)接近衍射极限。本文通过公差分析可知前固定组和变倍组的公差灵敏度非常高,对加工和装调提出了苛刻的要求。该方法根据设置前固定组轴向移动补偿和焦面轴向补偿来降低前固定组的公差灵敏度和提高系统成像质量,并分析了前固定组轴向补偿机械结构的可行性。通过分析公差灵敏度产生的原因,提出对敏感表面上的入射角进行合理优化设计以有效降低公差灵敏度。实验结果表明,在不增加成本的前提下降低加工和装调难度,提高系统整体性能。

摘要：为了设计一种应用于高倍聚光光伏系统中的具有高光学效率、轻量化、低高宽比和良好的光照均匀性的高倍聚光器,采用SMS(simultaneous multiple surfaces)设计方法,应用光束扩展原理和边界光线原理,同时设计具有全内反射功能的光学表面和具折射功能的光学表面,编写数值计算程序,优化各光学表面的轮廓,完成了包含主透镜和二次透镜的高倍聚光器的设计.优化后的高倍聚光器具有1 000倍聚光、小于0.4的高宽比和1.5°的集光角.光线模拟分析结果表明:该聚光器可实现高于85%的光学效率和很好的光照均匀性,应用于高倍聚光光伏系统时易于封装,且在配置两轴跟踪系统的条件下可实现高效率聚光.

摘要：研究了大气折射对光学卫星图像定位的影响。基于水平均匀球面分层模型,建立了定位误差与视线偏离角的关系,以SCIATRAN模型大气垂直廓线作为输入,计算了大气顶到目标大气各层的折射率,仿真模拟了不同卫星高度和不同位置目标的定位误差,以及光线波长、目标高度、折射率日变化等对定位误差的影响,研究结果可用于光学遥感卫星的图像定位与配准技术设计。