成果名称 ---【 相机动态分辨率测试台 】

基本信息
所属机构
中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
主题词
自动控制;动态;测试台
研究起止时间
1999.08 至2000.08
成果公报内容
航天相机是一种遥测设备,它由卫星或飞机携带至几公里或几百公里的高空,用于拍摄地球上某个局部区域的地理、地貌、资源等,它相当于卫星上向地球拍摄的望远镜,在军事侦察、资源勘探、航空航天遥测等领域具有重要用途。由于卫星飞行时的高度和速度不同,航天相机在拍摄时必须向飞行器相反方向按一定关系并按照精确的速度移动,才能保证拍摄景物的清晰分辨,因此,为了检测和调整航天相机性能,在地面实验室对相机进行检测是必然的。由于过去没有相机动态分辨率测试台,研制高分辨率的航天相机受到限制。目前世界上仅有俄、美两国拥有这种研制难度很大的检测设备,从俄罗斯进口需45万美圆。 相机动态分辨率测试台需与各种不同焦距的平行光管配套使用,配上有光学靶标的转盘和电机组件以及光学装置。光源经靶标通过反射经平行光管至置于真空容器里的航天相机,按照W=VF/HR计算出转盘转速,并发出指令(其中V/H系飞行器速高比,F为平行光管焦距,R为转盘半径)控制电机转速和相机补偿移动速度,要求在0.1~5弧度/秒的范围内使电机同轴旋转的靶标转盘的实际转速与计算名义速度值的误差值≤0.05%,并严格保持不变(同俄、美两国的仪器精度)。 相机动态分辨率测试台就是这样的一台高精度的,光、机、电一体化的精密设备。它结构要求简单,光、机、电调整精度高,运用直流力矩电机直接驱动,负载惯量大、转速高、控制精度要求高,如采用传统的计算机控制速度或位置,则受采样频率和惯量调节参数的限制满足不了性能要求。本系统采用了精密的速度控制,并以严格的恒温晶体振荡器为同步频率源,经过单片机系统严格分配,获得了216级的基准频率源,并以补偿的方法与电机转盘同轴的旋转编码器的频率严格同步,获得了调速范围D=125,调速分档达65000多级的精细调速。采用同一原理其调速范围和精细度还可以进一步提高,控制精度≤0.035%,机械结构的误差≤0.028%,总精度≤0.05%,达到了研制目标要求。 该仪器的控制精度高,重复性好,无机械振动,简化了结构,其控制方法可以在大中型高精度光学精密仪器中应用,以提高精度,降低成本。 这台设备已于2000年12月交付航天科技集团五院508所应用于航天相机动态分辨率的检测,目前正在做俄罗斯进口的航天相机的质量用
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