地面景物模拟器的光学系统设计

　　0 引 言

　　光学成像探测系统是集光、机、电、软件为一体的复杂系统，但是最终提供的信息是图像质量。为保证光学成像探测系统直至发射前的状态正常， 必须要有可靠的检测手段。 地检设备的目的就是研制一套在总装、发射前能够实施快速检测的仪器。它能真实而科学地验证光学成像探测系统 CCD 立体相机与干涉成像光谱仪的光机及电子学系统的状态是否正常。

　　地面景物模拟器的目的是产生一无穷远的理想虚拟目标，其作用类似于平行光管[1]， 目前 ， 商用的平行光管视场角都非常小，一般为“分级”。 而 CCD立体相机与干涉成像光谱仪的视场角都比一般的平行光管的视场角大， 商用平行光管只能检测中心视场，而实际使用检测 CCD 立体相机与干涉成像光谱仪的图像质量时， 至少应检测到半视场才能真实反映情况。 商用平行光管是按可见光设计校正像差的( 即 d、F、C 线 ， 波长范 围 为 0.486 ～0.656 μm) ^[2] ， 而CCD 立体相机与干涉成像光谱仪的光谱范围都超出了可见光范围，特别是干涉成像光谱仪，波长范围

　　达 0.48～0.96 μm， 所以， 商用平行光管是无法使用的。为了模拟卫星自推扫，需要在光学遥感器与模拟景物间产生相对扫描运动， 地检设备还应具有实现模拟自推扫的功能。

　　1 地面景物模拟器光学系统方案

　　地面景物模拟器的方案设计应遵循如下原则：(1) 能正确反映光学成像探测系统的光 、机 、电 、软件的状态是否正常;(2) 在卫星总装厂的现实条件下，可行、可靠;(3) 检测程序简单，使用方便，易于调整，检测时间短;(4) 设备尽可能做到重量轻、 体积小;(5) 在运输 、储存 、展开过程中有较好的稳定性 。商用的平行光管由于视场、 谱段的限制无法应用于 CCD 立体相机与干涉成像光谱仪图像质量检测， 所以必须专门设计研制。 从实际使用的角度出发，地检景物模拟器最好能满足

CCD 立体相机与干涉成像光谱仪共同检测使用。

　　CCD 立体相机与干涉成像光谱仪的入瞳都位于光学系统的内部， 而且二者前方均有一个较长的外遮光罩， 为了使地检景物模拟器光学系统的入 瞳 与 CCD 立 体 相 机 及 干 涉 成 像 光 谱 仪 的 光 瞳在光轴方向上重合， 地检景物模拟器光学系统必须是一个光瞳前置系统。 地检景物模拟器要兼顾两个设备，视场角要能满足 CCD 立体 相机视场角的检测要求， 而谱段范围则要满足干涉成像光谱仪的检测要求。

　　2 地检景物模拟器光学参数确定

　　2.1 入射光瞳的前置量