一种胶片式的静态光学目标模拟器

吕 涛，孙海江，付东辉，陈小云

（中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033）

引言

光学成像敏感器(降落相机)是卫星姿态控制分系统[1-2]的重要组成部分，用于月面景物的图像获取，可为月面着陆器提供信息来源，以供其完成障碍识别、安全区域选取、避障路径规划等[3-7]。

光学成像敏感器在装星之后必须进行充分的地面模拟试验，需要一种能够在室内有限空间模拟生成无穷远光学目标的仪器[8]，即光学目标模拟器，静态光学目标模拟器可在室内产生无穷远的静态月面图像，供光学成像敏感器接收[9-12]。

本文设计和研制了一种胶片形式的静态光学目标模拟器，该模拟器采用胶片作为光学目标图像源，通过光学积分球均匀照亮后，经无穷远光学镜头将图像信息投影至无穷远处，设计完成的静态光学目标模拟器能够在室内产生无穷远的月面图像，供光学成像敏感器接收，试验效果良好。

1 工作原理

静态光学目标模拟器主要由模拟器头部和调整机构组成。静态光学目标模拟器的头部主要由照明光源、光学积分球、胶片和无穷远镜头组成，模拟器头部组成如图1 所示。

图1 模拟器头部组成Fig.1 Composition of simulator head

如图1 所示，胶片为“135”相机翻转底片，胶片上的月面图像信息由计算机生成，并通过专业设备将数字图像转化为翻转片。由于翻转片颜色较深，必须采用照明系统。为保证照明的均匀性，设计采用光学积分球实现匀光。当胶片被照亮后，胶片上的图像信息被无穷远镜头投射至无穷远处，从而被光学成像敏感器接收。……