空間光學相機主反射鏡與主框架的調節(jié)方法及調節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及空間光學遙感領域，更具體地說，涉及一種空間光學相機主反射鏡與主框架的調節(jié)方法及調節(jié)系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]主反射鏡組件是空間光學相機的主要光學器件，如圖1所示，所述主反射鏡11組件包括主反射鏡底板12以及與主反射鏡底板12連接的主反射鏡11;所述主反射鏡11組件與所述空間光學相機的主框架13固定連接。
[0003]在所述主反射鏡11的制備過程中，由于制備所述主反射鏡11的材料質地堅硬，因此通常采用鏡面去除量最小的原則對所述主反射鏡11進行加工，而不用所述主反射鏡11及其支撐機構(主框架13)的機械基準進行加工，從而導致所述主反射鏡11加工裝配完成后所述主反射鏡11與所述主框架13并未精確對準，既所述空間光學相機系統(tǒng)的光學坐標系與其結構坐標系并不完全重合，存在一定的誤差。在所述空間光學相機的應用過程中，會將所述光學坐標系與結構坐標系之間的誤差傳遞到光學遙感衛(wèi)星上，從而造成所述空間光學相機的傳遞函數和地面定位精度降低，進而使得所述空間光學相機的成像質量下降。
[0004]因此，亟需一種空間光學相機主反射鏡11與主框架13的調節(jié)方法，以消除所述空間光學相機光學坐標系與結構坐標系之間的誤差。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種空間光學相機主反射鏡與主框架的調節(jié)方法及調節(jié)系統(tǒng)，以解決主反射鏡在加工并裝配完成后出現的系統(tǒng)光學坐標系與結構坐標系之間存在誤差的問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案:
[0007]—種空間光學相機主反射鏡與主框架的調節(jié)方法，所述主反射鏡與反射鏡底板連接，作為所述空間光學相機的主反射鏡組件，空間光學相機主反射鏡與主框架的調節(jié)方法基于空間光學相機主反射鏡與主框架的調節(jié)系統(tǒng)，在所述系統(tǒng)中，干涉儀與第一調整架進行固定，計算全息圖CGH補償器與第二調整架進行固定，主框架與第三調整架進行固定，所述主反射鏡組件與第四調整架進行固定后設置于所述第三調整架上，所述干涉儀發(fā)射球面波一側朝向所述主框架，所述CGH補償器設置于所述干涉儀與主框架之間;所述方法包括:
[0008]將所述干涉儀與第一調整架、CGH補償器與第二調整架、主框架與第三調整架按照理論距離和高度進行粗調，以保證所述第一調整架、第二調整架、第三調整架和第四調整架的調整范圍滿足精調要求；
[0009]利用干涉儀發(fā)送球面波，所述球面波照射到CGH補償器的基準區(qū)域后在主框架表面生成對準標記，根據所述對準標記與所述主框架的預設區(qū)域的位置關系調節(jié)所述第三調整架，實現所述主框架與CGH補償器的精確對準；
[0010]干涉儀發(fā)送的球面波經過所述CGH補償器的對準區(qū)域的反射后返回所述干涉儀內部形成第一干涉條紋，所述干涉儀對所述第一干涉條紋分析獲得第一檢測數據，根據所述第一干涉條紋的形態(tài)及第一檢測數據調節(jié)所述第一調整架，實現所述干涉儀與CGH補償器的精確對準；
[0011 ]干涉儀發(fā)送的球面波透過所述CGH補償器上的主反射鏡區(qū)域照射到所述主反射鏡上后返回所述干涉儀內部形成第二干涉條紋，所述干涉儀對所述第二干涉條紋分析獲得第二檢測數據，根據所述第二干涉條紋的形態(tài)及第二檢測數據調節(jié)所述第四調整架，實現所述主反射鏡和CGH補償器的精確對準。
[0012]優(yōu)選的，根據所述第二干涉條紋的形態(tài)及第二檢測數據調節(jié)所述第四調整架之后還包括:
[0013]測量所述主框架與所述主反射鏡底板各點之間的距離，利用所述測量數據加工主反射鏡調整墊，將所述主反射鏡調整墊設置于所述主框架與所述主反射鏡底板之間，并將所述主反射鏡組件、主反射鏡調整墊與主框架進行固定。
[0014]優(yōu)選的，測量所述主框架與所述主反射鏡底板各點之間的距離，利用所述測量數據加工主反射鏡調整墊包括:
[0015]利用塞規(guī)測量主框架與主反射鏡底板各連接點之間的距離作為測量數據，將所述測量數據代入結構理論模型計算出主框架與主反射鏡底板之間的距離和角度關系，并以此為基準進行主反射鏡調整墊的加工。
[0016]優(yōu)選的，利用干涉儀發(fā)送球面波，所述球面波照射到CGH補償器的基準區(qū)域后在主框架表面生成對準標記包括:
[0017]利用干涉儀發(fā)送球面波，所述球面波照射到CGH補償器的4個子基準區(qū)域后分別在主框架的4個子預設區(qū)域內部或周邊生成一個十字絲；
[0018]所述子預設區(qū)域表面具有刻畫均勻的網格線。
[0019]優(yōu)選的，所述球面波照射到CGH補償器的4個子基準區(qū)域后分別在主框架的4個子預設區(qū)域內部或周邊生成一個十字絲包括:
[0020]根據所述CGH補償器與所述4個子預設區(qū)域的相對位置關系，對所述CGH補償器基準區(qū)域所對應的光路進行光線追跡并通過數值計算獲取所述基準區(qū)域內各點所需的光程改變量，同一衍射區(qū)域內光程改變量相等的點構成位相等高線，在所述主框架上的4個子預設區(qū)域內部或周邊表面各生成一個十字絲。
[0021 ]優(yōu)選的，所述干涉儀對所述第一干涉條紋分析獲得第一檢測數據包括:
[0022]所述干涉儀對所述第一干涉條紋進行分析，獲取所述第一干涉條紋的球差、會差、離焦和像散數據。
[0023]優(yōu)選的，根據所述第一干涉條紋的形態(tài)及第一檢測數據調節(jié)所述第一調整架，實現所述干涉儀與CGH補償器的精確對準包括:
[0024]調整所述第一調整架并觀察所述第一干涉條紋的形態(tài)變化，并獲取形態(tài)變化后的第一干涉條紋的球差、會差、離焦和像散數據，直至所述第一干涉條紋的球差、會差、離焦和像散均小于預設值，實現所述干涉儀與CGH補償器的精確對準。
[0025]優(yōu)選的，所述干涉儀對所述第二干涉條紋分析獲得第二檢測數據包括:
[0026]所述干涉儀對所述第二干涉條紋進行分析，獲取所述第二干涉條紋的球差、會差、離焦和像散數據。
[0027]優(yōu)選的，根據所述第二干涉條紋的形態(tài)及第二檢測數據調節(jié)所述第四調整架，實現所述主反射鏡和CGH補償器的精確對準包括:
[0028]調整所述第四調整架并觀察所述第二干涉條紋的形態(tài)變化，并獲取形態(tài)變化后的第二干涉條紋的球差、會差、離焦和像散數據，直至所述第二干涉條紋的球差、會差、離焦和像散均小于預設值，實現所述主反射鏡和CGH補償器的精確對準。
[0029]—種空間光學相機主反射鏡與主框架的調節(jié)系統(tǒng)，所述主反射鏡與反射鏡底板連接，作為所述空間光學相機的主反射鏡組件，所述系統(tǒng)包括:
[0030]第一調整架；
[0031]設置于所述第一調整架上的干涉儀；
[0032]設置于所述干涉儀發(fā)射球面波方向的第二調整架；
[0033]設置于所述第二調整架上的CGH補償器；
[0034]設置于所述CGH補償器背離所述干涉儀一側的第三調整架；
[0035]與所述第三調整架固定連接的主框架；
[0036]設置于所述第三調整架上的第四調整架，所述第四調整架用于設置所述主反射鏡組件。
[0037]從上述技術方案可以看出，本發(fā)明實施例提供了一種空間光學相機主反射鏡與主框架的調節(jié)方法及調節(jié)系統(tǒng)，其中，所述方法利用干涉儀和CGH補償器實現所述空間光學相機主反射鏡與主框架的精確對準，具體步驟包括:首先利用干涉儀發(fā)送球面波，所述球面波照射到CGH補償器的基準區(qū)域后在主框架表面生成對準標記，根據所述對準標記與所述主框架的預設區(qū)域的位置關系調節(jié)所述第三調整架實現所述主框架與CGH補償器的精確對準;然后