甚高精度星敏感器测试用静态星模拟器设计

摘要

为了完成甚高精度星敏感器的地面测试任务,设计高精度静态多星模拟器,实现对星点位置的准确模拟。设计的准直光学系统光谱范围为500~900 nm,在20℃时,系统焦距为150 mm,全视场7.2°内畸变小于0.02%,MTF达到衍射极限。对于-45℃~65℃的工作温度变化,分别使用Zemax和ANSYS软件对模拟器光学系统、机械结构进行消热差和有限元分析。分析结果表明:模拟器的光学系统消热良好,机械结构变形及应变很小,其整体抗离焦性能满足设计要求。对模拟器的精度进行理论计算,用徕卡经纬仪测试指定星图,计算结果显示实测的单星位置误差小于3″,星对角距误差小于5″,均优于对敏感器标定的精度指标要求。