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首页> 美国卫生研究院文献>Sensors (Basel Switzerland) >Catadioptric Optical System Design of 15-Magnitude Star Sensor with Large Entrance Pupil Diameter
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Catadioptric Optical System Design of 15-Magnitude Star Sensor with Large Entrance Pupil Diameter

机译：具有大型入口瞳孔直径的15幅星传感器的多透射光学系统设计

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摘要

The optical system is one of the core components for star sensors, whose imaging quality directly influences the performance of star sensors for star detection, thereby determining the attitude control accuracy of spacecrafts. Here, we report a new type of optical system with a catadioptric structure and a large entrance pupil diameter for a 15-magnitude star sensor. It consists of an improved Cassegrain system (R-C system), an aperture correction spherical lens group and a field of view correction spherical lens group. By embedding the secondary mirror of the R-C system into the output surface of the negative spherical lens of the aperture correction spherical lens group, the blocking of incident light is eliminated from the secondary mirror holder. After the structure optimization, the catadioptric optical system (COS) had a spectral range of 450 nm–950 nm, an entrance pupil diameter of 250 mm, a half-diagonal field of view of 1.4° and a focal length of 390 mm. By using theoretical calculations and experimental measurements, it was verified that the COS, with the ability to correct astigmatism, lateral color and distortion, can fulfill the detection of 15-magnitude dark stars.
机译：光学系统是星形传感器的核心部件之一，其成像质量直接影响星传感器的明星检测性能，从而确定航天器的姿态控制精度。这里，我们报告了一种具有抗射频结构的新型光学系统，以及用于15幅度星传感器的大入口瞳孔直径。它包括改进的CasseGrain系统（R-C系统），孔径校正球透镜组和视野校正球形透镜组。通过将R-C系统的二次镜子嵌入孔径校正球透镜组的负球晶透镜的输出表面中，从次级镜支架中消除了入射光的阻挡。在结构优化之后，偶像光学系统（COS）的光谱范围为450nm-950nm，入口瞳孔直径为250mm，半对角线视场为1.4°，焦距为390mm。通过使用理论计算和实验测量，验证了COS，具有校正散光，横向颜色和畸变的能力，可以满足15幅度黑恒星的检测。

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