摘要：高精度星相机是航天测绘、侦查相机实现精确定位测量的关键设备。分析了长焦距星相机光学系统设计难点,采用新型双高斯向远摄型过渡的结构型式,设计了精度达到亚秒级的星相机光学系统。光学系统焦距为200 mm,相对孔径为F/2,视场角为7.5°×7.5°,光谱范围为500~800 nm。针对恒星色温范围大的特性,在未采用特殊色散玻璃材料的情况下校正了光学系统的色差,实现不同色温恒星的质心位置一致性;采用负折射率温度系数的冕牌玻璃进行热补偿,实现光学系统对恒星探测的亚秒级无热化设计。设计结果表明:光学系统畸变优于0.003%,垂轴色差优于1.5μm,2600 K^9800 K范围内色温恒星的质心位置精度优于0.2″;在0℃~30℃范围内,焦距变化不超过5.1μm,除1视场外质心位置精度均优于0.4″。

摘要：星相机的指向精度是评价星相机性能的最重要的指标。提出了针对亚角秒级星相机的实验室精度测定方法。基于静态多星靶标和平行光管完成了瞬态误差(Temporal Error,TE)的测量,并考虑了星相机实际使用时的信号水平;采用Stewart平台进行微距调整,通过帧间差分处理获取同名星点间的坐标差,经统计分析可以得到高频误差HSFE,优点是避免了规划特殊路径;通过使用不同谱段的滤光片,等效计算得到色差导致的低频误差LSFE;此外,还给出了星相机畸变标定导致的低频误差和星点靶标标记误差导致的低频误差。试验结果与设计值一致,验证了上述方法的有效性。

摘要：高精度星相机光学系统是实现高性能星相机的关键技术.从工程实际出发,梳理星相机光学系统像质评价的指标,重点论述星点质心位置指标分解、光学系统评价指标分解过程.分析认为星相机光学系统设计过程中需关注质心位置偏差和质心位置与理想像高的偏差、温度分析需兼顾均匀温升及梯度温度变化.给出一个继承于双高斯结构形式的设计实例,结合像差理论进行消热设计和畸变控制,分析不同温度条件下不同类别恒星的质心位置一致性.设计结果表明该光学系统可满足高精度星相机指标要求.

摘要：针对高精度立体测绘任务对星相机的使用要求,提出了一种基于光斑高斯拟合的星相机焦面定焦方法。首先,搭建了基于星点靶标和平行光管的定焦系统,通过移动靶标在中心和边缘视场获取多幅不同程度的离焦图像;其次,采用基于平方加权的质心定位算法计算各视场靶标点像的精确位置用于像面拟合;然后,采用Gibbs采样/马尔可夫蒙特卡洛法对每个光斑进行高斯曲面拟合,获取星点的高斯半径,通过对各视场的最佳焦面位置进行最小二乘拟合,得到最佳像面。对上述定焦方法进行了试验验证,结果表明星相机在各视场的能量集中度测量值与设计值符合,星相机在轨拍摄的星点图像满足要求。

摘要：在航空航天技术的具体应用中,星相机是一种重要的卫星姿态设备,其通过拍摄稳定恒星的图像来获取卫星的高精度姿态信息,从而实现卫星姿态的精确控制。因此,基于星相机的卫星姿态计算算法就成为了星敏感器研究的重要内容。为了实现卫星姿态的高精度计算,文中参考并分析了大量的文献,修改了Top-hat变换,并设计出了一个高可靠度、高精度的卫星姿态计算方法。通过数据实验分析证明,该算法可以用于星点提取,实现了3"~9"的高精度姿态计算。

摘要：现代摄影认为,摄影不应该单纯以再现客观现实为主要目的,摄影艺术也不应局限在纪实的表层范围内,它应该跨越自身的局限,从客观世界进入主观世界,不断地探索和寻求新的表达方式。相信许多摄影人都会有这种体会：当我们拍摄到一定阶段再去翻阅大师们的作品时,越来越感到无法超越的不是技术,而是作品中呈现出来的内涵与性格。

摘要：文章介绍了返回式遥感卫星有效载荷的分类和特点、返回式相机系统组成、返回式国土普查相机、星相机和测绘相机;重点介绍国土普查相机的设计要求、工作原理,组成及功能等设计考虑。

摘要：美国的哈勃太空望远镜是1990年4月25日由航天飞机送入太空的,带有5台光学仪器。哈勃望远镜在地面测试检查中均顺利通过,直到在轨测试才发现望远镜的主镜片和副镜片中,至少有一个由于制造工艺上的缺陷产生球面像差,致使入射光线聚焦不足,成像模糊。结果广角/行星相机拍摄照片的分辨率比地面望远镜高不了多少,微光天体相机的观测距离也达不到预期的要求。这颗造价14亿美元的哈勃望远镜只能完成预期任务的一半。哈勃望远镜设计的工作寿命为15年,来日方长。发现故障后,NASA就决定研制一台新的广角/行星相机和一套“