[发明专利]一种星敏感器抗杂散光性能验证与测试系统

说明书

本发明公开了一种星敏感器抗杂散光性能验证与测试系统，包括：光学平台；太阳模拟器，其位于光学平台的一端，太阳模拟器用于发出准平行辐照光束；光束整形系统，其设置在靠近太阳模拟器的出口的位置处，光束整形系统用于对准平行辐照光束进行整形，得到与待测目标入光口尺寸相匹配的辐照光束；光学斩波器，其设置在靠近光束整形系统的出口位置处，光学斩波器用于对辐照光束进行调制并输出；机械运动装置，其设置在光学平台上，并靠近光学斩波器；待测目标，其设置在机械运动装置上，待测目标接受经调制的辐照光束照射，以评估待测目标的抗杂散光性能。本发明能够有效评定星敏感器的杂光抑制水平，为星敏感器的在轨应用提供测试与评估手段。

技术领域

本发明涉及宇航类星空探测技术领域，特别涉及一种星敏感器抗杂散光性能验证与测试系统。

背景技术

星敏感器主要针对空间弱小运动目标成像，工作在系统视场外有强烈辐射源(如太阳、月亮、地球)的恶劣环境中，背景杂光影响严重。杂散光对系统的影响，轻者，使得目标的信噪比降低，对比度下降，从而影响整个系统的探测或识别能力；重者，被探测的目标信号完全湮没在杂散光背景中，系统无法提取目标；或因像面杂光分布不均匀，在系统探测器上形成虚假信号，致使系统探测到伪目标甚至导致整个系统失效，严重影响星敏感器的姿态测量精度。

针对星敏感器系统在轨应用时的杂散光抑制需求，迫切需要提出杂散光抑制性能的定量测试与分析方法，完成星敏感器抗杂散光性能地面验证与测试系统研制，用于对星敏感器的杂光抑制能力进行物理测试。同时，对星敏感器的杂散光抑制性能进行量化分析，为现阶段研制的星敏感器产品定型以及未来新型星敏感器的抗杂散光性能优化设计提供理论基础与技术方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种星敏感器抗杂散光性能验证与测试系统，能够实现遮光罩组件、遮光罩组成的光学系统以及星敏感器整机的杂光抑制水平的定量测试、分析与验证的目的，通过分阶段、并行、逐层量化的全面测试，有效评定星敏感器的杂光抑制水平以及星图目标提取算法的性能，为星敏感器的在轨应用提供测试与评估手段。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种星敏感器抗杂散光性能验证与测试系统，包括：光学平台；太阳模拟器，其位于所述光学平台的一端，所述太阳模拟器用于发出准平行辐照光束；光束整形系统，其设置在靠近所述太阳模拟器的出口的位置处，所述光束整形系统用于对所述准平行辐照光束进行整形，得到与待测目标入光口尺寸相匹配的辐照光束；光学斩波器，其设置在靠近所述光束整形系统的出口位置处，所述光学斩波器用于对所述辐照光束进行调制并输出；机械运动装置，其设置在所述光学平台上，并靠近所述光学斩波器；待测目标，其设置在所述机械运动装置上，所述待测目标接受经调制的所述辐照光束照射，以评估所述待测目标的抗杂散光性能。

优选地，当所述待测目标为星敏感器遮光罩，且对其进行消光比定量测试时，还包括：积分球，所述星敏感器遮光罩和积分球设置在所述机械运动装置上。所述机械运动装置用于带动所述星敏感器遮光罩和所述积分球在水平面上做圆周运动；以实现所述星敏感器遮光罩在不同角度入射光照射下的所述星敏感器遮光罩的消光比测试。

优选地，所述积分球包括带有第一探测器的第一积分球和带有第二探测器的第二积分球；所述星敏感器遮光罩的入光口接受经所述光学斩波器调制的所述辐照光束照射，其出光口与所述第二积分球连接；经所述星敏感器遮光罩出射的所述辐照光束入射到所述第二积分球内；所述第二探测器用于测量所述第二积分球接收的第一辐射通量。移去所述星敏感器遮光罩，移动所述第一积分球至所述星敏感器遮光罩的入光口处的位置，所述第一探测器用于测量所述第一积分球接收的第二辐射通量，所述第一辐射通量和所述第二辐射通量之间的比值为测得的消光比。