由于微光遥感可在夜间和晨昏时段等低照度条件下对地物进行探测, 该遥感相机利用微光遥感与传统可见光遥感进行互补, 实现可见光波段全天时对地观测。考虑系统长焦距(500 mm)、大视场(5°×2°)、大相对孔径(F数为3.8)、小型化、高光学效率等各方面因素, 该遥感相机最终采用离轴三反结构形式, 采用双探测器共光路、分视场形式实现微光、可见光探测器同时成像。对光学系统设计和成像质量进行了详细分析, 传统可见光波段各视场MTF优于0.4@200 lp/mm, 微光可见光波段各视场, MTF优于0.75@77 lp/mm, MTF接近衍射极限, 结果表明: 根据光学载荷研制发射流程, 从加工、装调、一次调焦和不调焦四个过程详细分析了系统公差, 给出了公差分配结果。此外, 对该光学系统的可扩展性进行了分析说明。

根据城市夜光遥感相机研制要求,采用COOK TMA离轴三反光学结构形式,设计了一个视场为5°×2°,焦距为500 mm,F数为3.8,工作波段为0.4~0.8 μm的全反射式夜光遥感相机光学系统,采用主镜、次镜、三镜共光轴设计,提高了光学装调的可行性。选择合适的初始结构参数,利用CODE V软件进行光线追迹和优化设计,结果表明:光斑的方均根直径为2.305 μm,小于1/8像元,在25 lp/mm奈奎斯特频率处的光学调制传递函数大于0.92,接近衍射极限。采用外遮光罩、挡光环、光阑及消光漆等消杂光设计来降低杂散光水平,利用Tracepro软件对光机系统进行杂散光的仿真分析,结果表明:轴外视场为1°~80°时,点源透过率在10 -11~10 -3量级;太阳抑制角为65.96°~80°时,点源透过率小于1×10 -9,满足应用要求。

由于太阳模拟器可以精确模拟太阳光, 近年来, 越来越多空间环境模拟试验采用太阳模拟器来模拟在轨高温环境。介绍了一个有效光束直径2 m的大型太阳模拟器, 其准直镜由19块正六边形的球面单元镜拼接而成; 分析了球面反射镜光学装调常用方法, 以球心自校准法为基础, 提出一种拼接式反射镜的装调方案; 详述了该拼接式准直镜的装调过程, 拼接后有效口径2 710 mm, 半径13 280 mm; 此外, 还介绍了大气环境下、真空低温环境下和真空热试验过程中大型太阳模拟器主要辐照特性检测方法及装置, 为太阳模拟器在工程中的更好应用提供参考。