光、機(jī)、熱穩(wěn)定性直接影響高分辨率、大比例尺測(cè)繪相機(jī)內(nèi)外方位元素的穩(wěn)定性,進(jìn)而影響衛(wèi)星地面定位精度和高程精度。文章介紹了高分七號(hào)1∶1萬(wàn)立體測(cè)繪衛(wèi)星的主要載荷——雙線(xiàn)陣立體測(cè)繪相機(jī),為實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性在光學(xué)、結(jié)構(gòu)、熱控等方面采用的設(shè)計(jì)手段,通過(guò)真實(shí)溫度場(chǎng)的光、機(jī)、熱聯(lián)合仿真分析方法,結(jié)合在軌測(cè)試結(jié)果,證明該相機(jī)設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足1∶1萬(wàn)比例尺高分辨率測(cè)繪所需的內(nèi)、外方位元素穩(wěn)定性要求。

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【部分圖文】：

圖1 雙線(xiàn)陣相機(jī)立體測(cè)繪原理圖

雙線(xiàn)陣相機(jī)在軌工作原理如圖1所示,前視相機(jī)和后視相機(jī)線(xiàn)陣陣列安裝時(shí)兩者基本處于平行排列,在軌運(yùn)行時(shí)垂直于飛行方向,在不同時(shí)刻分別針對(duì)地面條帶M成像,t1時(shí)刻前視相機(jī)成像,t2時(shí)刻后視相機(jī)成像[8]。據(jù)文獻(xiàn)[9]可知,立體測(cè)繪系統(tǒng)的測(cè)繪精度主要受以下方面的影響:①外方位元素(角元素....

圖2 設(shè)計(jì)關(guān)鍵分析

根據(jù)誤差源的分解,雙線(xiàn)陣相機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵相關(guān)分解如圖2所示。綜上所述,為滿(mǎn)足高精度測(cè)繪的需求,雙線(xiàn)陣相機(jī)在設(shè)計(jì)上需要關(guān)注的直接相關(guān)重點(diǎn)有4項(xiàng):①相機(jī)與星之間安裝結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;②光機(jī)支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;③焦面探測(cè)器及拼接穩(wěn)定性;④光學(xué)系統(tǒng)敏感性。這4項(xiàng),具有一定的獨(dú)立性,又有一定的耦合性。另....

圖3 光學(xué)系統(tǒng)示意圖

雙線(xiàn)陣相機(jī)分系統(tǒng)通過(guò)采用低敏感三反離軸遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),構(gòu)型如圖3所示。主鏡為八次非球面,次鏡和三鏡為二次非球面。光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳遞函數(shù)P譜段平均為0.4012,B譜段最小平均為0.796,沿線(xiàn)陣方向絕對(duì)畸變小于0.3μm,相對(duì)畸變誤差小于2.4×10-6。溫度變化±0.5℃....

圖4 相機(jī)底部撓性支撐和解鎖支撐分布圖

為減少衛(wèi)星平臺(tái)的影響,相機(jī)與衛(wèi)星進(jìn)行解耦安裝,在軌工作時(shí)相機(jī)與衛(wèi)星之間為3點(diǎn)撓性靜定支撐,避免衛(wèi)星平臺(tái)的變形傳遞到相機(jī)上,影響光機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[11-12]。發(fā)射時(shí)提供3個(gè)額外的解鎖支撐點(diǎn),用以承受發(fā)射段力學(xué)環(huán)境,入軌后解鎖支撐點(diǎn)通過(guò)火工裝置解鎖脫開(kāi),相機(jī)恢復(fù)靜定狀態(tài)。圖4給出了底....

本文編號(hào)：4023275