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空间多光谱CCD相机调焦精度分析

吕世良 刘金国 贾平

吕世良, 刘金国, 贾平. 空间多光谱CCD相机调焦精度分析[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(2): 392-397.
引用本文: 吕世良, 刘金国, 贾平. 空间多光谱CCD相机调焦精度分析[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(2): 392-397.
Lv Shiliang, Liu Jinguo, Jia Ping. Accuracy analysis of the focusing precision for multispectral CCD space camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(2): 392-397.
Citation: Lv Shiliang, Liu Jinguo, Jia Ping. Accuracy analysis of the focusing precision for multispectral CCD space camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(2): 392-397.

空间多光谱CCD相机调焦精度分析

基金项目: 

国家青年科研基金(61008046)

详细信息
    作者简介:

    吕世良(1974- ),男,助理研究员,博士生,主要从事伺服控制和空间遥感成像技术研究。Email:lvsl@ciomp.ac.cn;贾平(1964- ),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事航空成像与测量仪器技术研究。Email:jiap@ciomp.ac.cn

    吕世良(1974- ),男,助理研究员,博士生,主要从事伺服控制和空间遥感成像技术研究。Email:lvsl@ciomp.ac.cn;贾平(1964- ),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事航空成像与测量仪器技术研究。Email:jiap@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: TP394.1

Accuracy analysis of the focusing precision for multispectral CCD space camera

  • 摘要: 调焦精度是保证多光谱CCD相机成像质量的关键技术之一,针对星载对地观测多光谱CCD相机大视场角、宽地面覆盖的离轴三返光学系统结构特点,设计实现了一种高精度调焦系统。首先以CCD多光谱相机感应谱段中最短波长计算出相机调焦需求精度10.00 m,根据多光谱CCD相机的光学系统特点,对比常用的传统航天相机的三种调焦方式,选择CCD焦平面调焦方式;然后提出采用以步进电机为动力源驱动高精度涡轮蜗杆副、齿轮副做旋转运动,通过超精密级滚珠丝杠将旋转运动转换为直线运动,并结合直线导轨约束运动形式,以14位绝对式编码器为位置检元件组成高精度调焦系统,经计算,调焦系统的理论灵敏度为0.12 m,该调焦系统具有结构简单紧凑、调焦灵敏度高的优点;最后通过实验测试,在2.2 mm调焦行程内实际调焦精度3.62 m(3),调焦系统随相机经过力学环境实验、热真空环境实验后的复测调焦精度为3.64 m(3)。测试结果表明:所设计的调焦系统设计合理,结构可靠,调焦精度稳定性高,满足多光谱CCD相机成像清晰对调焦精度的要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-16
  • 修回日期:  2012-07-13
  • 刊出日期:  2013-02-25

空间多光谱CCD相机调焦精度分析

    作者简介:

    吕世良(1974- ),男,助理研究员,博士生,主要从事伺服控制和空间遥感成像技术研究。Email:lvsl@ciomp.ac.cn;贾平(1964- ),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事航空成像与测量仪器技术研究。Email:jiap@ciomp.ac.cn

    吕世良(1974- ),男,助理研究员,博士生,主要从事伺服控制和空间遥感成像技术研究。Email:lvsl@ciomp.ac.cn;贾平(1964- ),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事航空成像与测量仪器技术研究。Email:jiap@ciomp.ac.cn

基金项目:

国家青年科研基金(61008046)

  • 中图分类号: TP394.1

摘要: 调焦精度是保证多光谱CCD相机成像质量的关键技术之一,针对星载对地观测多光谱CCD相机大视场角、宽地面覆盖的离轴三返光学系统结构特点,设计实现了一种高精度调焦系统。首先以CCD多光谱相机感应谱段中最短波长计算出相机调焦需求精度10.00 m,根据多光谱CCD相机的光学系统特点,对比常用的传统航天相机的三种调焦方式,选择CCD焦平面调焦方式;然后提出采用以步进电机为动力源驱动高精度涡轮蜗杆副、齿轮副做旋转运动,通过超精密级滚珠丝杠将旋转运动转换为直线运动,并结合直线导轨约束运动形式,以14位绝对式编码器为位置检元件组成高精度调焦系统,经计算,调焦系统的理论灵敏度为0.12 m,该调焦系统具有结构简单紧凑、调焦灵敏度高的优点;最后通过实验测试,在2.2 mm调焦行程内实际调焦精度3.62 m(3),调焦系统随相机经过力学环境实验、热真空环境实验后的复测调焦精度为3.64 m(3)。测试结果表明:所设计的调焦系统设计合理,结构可靠,调焦精度稳定性高,满足多光谱CCD相机成像清晰对调焦精度的要求。

English Abstract

参考文献 (27)

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