星光模拟器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种星光模拟器，包括：一光源，用于输出一光束；一匀光器设置在所述光束的出射光路上，用于使所述光束均匀化；一成像照明系统，设置在所述匀光器远离光源的一侧，用于使所述光束以特定孔径角出射；一滤光片、一起偏器、一LCD以及一检偏器依次设置在所述成像照明系统远离所述匀光器一侧的光路上；一平行光学系统，设置于所述检偏器远离LCD一侧的光路上，用于使通过的光束以高精度平行光的形式出射；以及一成像面，设置于所述平行光学系统远离检偏器一侧的光路上，用于接收所述光束。
【专利说明】星光模拟器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种星光模拟器，尤其涉及一种用于星光导航系统的测试与仿真模拟的星光模拟器。
【背景技术】
[0002]星光敏感器是卫星和飞船中重要的导航仪器。而星光模拟器则是星光敏感器的主要地面标定设备，在地面模拟星空的星图，为星光敏感器提供标准测试信号。
[0003]现有技术中的星光模拟器可以细分为静态星光模拟器和动态星光模拟器。静态星光模拟器具有较高的模拟精度，但是不能实现多视场动态显示。动态星光模拟器虽然可以实现动态显示，但是精度相对而言较低。
[0004]因此，有必要提供一种高精度动态空间背景与高精度目标模拟的星光模拟器。
【发明内容】
[0005]综上所述，确有必要提供一种闻精度动态空间背景与闻精度目标|旲拟的星光|旲拟器。
[0006]—种星光模拟器，包括:一光源，用于输出一光束；一匀光器设置在所述光束的出射光路上，用于使所述 光束均匀化；一成像照明系统，设置在所述匀光器远离光源一侧的光路上，用于使所述光束以特定孔径角出射；一滤光片、一起偏器、一 LCD以及一检偏器依次设置在所述成像照明系统远离所述匀光器一侧的光路上；一平行光学系统，设置于所述检偏器远离IXD —侧的光路上，用于使通过的光束以高精度平行光的形式出射；以及一成像面，设置于所述平行光学系统远离检偏器一侧的光路上，用于接收所述光束。
[0007]本发明提供的星光模拟器通过所述匀光器、所述成像照明系统、所述滤光片、所述起偏器、所述LCD、所述检偏器以及所述平行光学系统的组合，可以进行高精度动态空间背景与高精度目标的模拟。另外，所述星光模拟器还具有结构简单且成本低廉等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明第一实施例提供的星光模拟器的结构以及光路示意图。
[0009]图2为本发明第二实施例提供的星光模拟器的结构以及光路示意图。
[0010]主要元件符号说明
_星光模拟器 1100 ；200
光源一 10'
匀光器 —11 ;21 '
I像照明系统?2
光阑_121_
凸透镜 ?22
第二凸透镜 124_
第三凸透镜 126_
谑光片 —13
起偏器114-
【权利要求】
1.一种星光模拟器，其特征在于，包括: 一光源，用于输出一光束； 一匀光器设置在所述光束的出射光路上，用于使所述光束均匀化； 一成像照明系统，设置在所述匀光器远离光源一侧的光路上，用于使所述光束以特定孔径角出射； 一滤光片、一起偏器、一 IXD以及一检偏器依次设置在所述成像照明系统远离所述匀光器一侧的光路上； 一平行光学系统，设置于所述检偏器远离LCD —侧的光路上，用于使通过的光束以高精度平行光的形式出射；以及 一成像面，设置于所述平行光学系统远离检偏器一侧的光路上，用于接收所述光束。
2.如权利要求1所述的星光模拟器，其特征在于，所述匀光器为一导光板，且所述光源设置在所述导光板的下面或侧面。
3.如权利要求1所述的星光模拟器，其特征在于，所述匀光器包括一第四凸透镜、一第五凸透镜以及一积分棒，所述第五凸透镜设置在所述第四凸透镜远离所述光源的一侧，所述积分棒设置在所述第五凸透镜远离所述第四凸透镜的一侧；且所述第五凸透镜远离所述第四凸透镜的一侧具有一焦点。
4.如权利要求3所述的星光模拟器，其特征在于，所述第四凸透镜的材料为BK7，所述第四凸透镜的入光面的曲率半径为35mm，所述第四凸透镜的出光面的曲率半径为158mm，且所述第四凸透镜的中心厚度为7mm ;所述第五凸透镜的材料为ZF2，且所述第五凸透镜的入光面的曲率半径为15.65mm，所述第五凸透镜的出光面的曲率半径为29.5mm，且所述第五凸透镜的中心厚度为5mm ;所述第五凸透镜以及所述第四凸透镜的间距为2mm。
5.如权利要求3所述的星光模拟器，其特征在于，所述积分棒包括相对设置的一入光口以及一出光口，所述入光口设置于所述第五凸透镜的主光轴上的焦点附近。
6.如权利要求5所述的星光模拟器，其特征在于，所述入光口到所述焦点的距离为5-8mm。
7.如权利要求1所述的星光模拟器，其特征在于，所述成像照明系统用于使所述光束的孔径角减小到3°。
8.如权利要求1所述的星光模拟器，其特征在于，所述成像照明系统沿远离所述匀光器的方向依次设置有一第一凸透镜、一第二凸透镜以及一第三凸透镜。
9.如权利要求1所述的星光模拟器，其特征在于，所述第一凸透镜的材料为H-ZK7，所述第一凸透镜的入光面的曲率半径为28.84_，所述第一凸透镜的出光面的曲率半径为12.27mm，所述第一凸透镜122的中心厚度为15mm ;所述第二凸透镜的材料为H-K9L，所述第二凸透镜的入光面的曲率半径为38.46mm，所述第二凸透镜的出光面的曲率半径为28.16mm，所述第二凸透镜的中心厚度为10mm，且所述第二凸透镜到所述第一凸透镜的距离为0.1mm;所述第三凸透镜的材料为ZF2，且所述第三凸透镜的入光面的曲率半径为92.2mm,所述第三凸透镜的出光面的曲率半径为66.44mm,且所述第三凸透镜的中心厚度为5mm，所述第三凸透镜以及所述第二凸透镜的间距为50mm。
10.如权利要求1所述的星光模拟器，其特征在于，所述平行光学系统的精度达到10"以内。
【文档编号】G01C25/00GK103604443SQ201310565556
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】朱钧, 潘璇 申请人:清华大学