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申请/专利权人：长光卫星技术股份有限公司

摘要：本发明“采用CGH补偿器的自由曲面离轴反射式空间相机装调方法”，属于航天遥感领域之空间相机的装调测试技术领域，为了提高自由曲面离轴反射式空间相机装调效率和精度，解决次镜精确定位的技术问题，本发明通过CGH补偿器实现空间相机的主镜组件、三镜组件高精度定位，同时结合CGH补偿器十字叉丝区以及基准光轴，对次镜组件进行高精度初始定位，最终采用自准直干涉方法测试自准直离轴反射式测试光学系统各视场波像差及zernike系数，结合计算机辅助装调方法精调次镜组件，本发明实现了自由曲面离轴反射式空间相机的高精密装调，同时能将自由曲面离轴反射式空间相机三个反射镜组件调整自由度由18个缩减至3个。

主权项：1.采用CGH补偿器的自由曲面离轴反射式空间相机装调方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、根据所要装调的反射镜组件对CGH补偿器1作如下划分：用于检测主镜组件2面形的长方形检测区一1-1；用于确定主镜组件2空间位置、位于检测区一外侧的多个十字叉丝区一1-2；用于检测三镜组件3面形的长方形检测区二1-3，位于检测区一1-1下方；用于确定三镜组件3空间位置、位于检测区二1-3外侧的多个十字叉丝区二1-4；用于确定次镜组件4空间位置、位于检测区一1-1和检测区二1-3上方的多个十字叉丝区三1-5；位于检测区一1-1上方的反射区1-6，将反射区1-6的法线作为装调系统的基准光轴；CGH补偿器1除去检测区一1-1、检测区二1-3、十字叉丝区一1-2、十字叉丝区二1-4以及反射区1-6的剩余区域为对准区1-7，用于与干涉仪5干涉对准；步骤二、建立CGH补偿器1基准并搭建装调系统：CGH补偿器1架设在六维调整架6上，调整六维调整架6滚转方向，使十字叉丝区一1-2、十字叉丝区二1-4的叉丝横线与大地平行，经纬仪7架设在三脚架8上与十字叉丝区一1-2自准，根据经纬仪7测量的俯仰角度调整六维调整架6俯仰方向，使CGH补偿器1的基准光轴与大地水平，CGH补偿器1调整完毕并作为装调系统的基准，经纬仪7与反射区1-6自准，与基准光轴建立联系，干涉仪5架设在干涉仪调整架9上与对准区1-7干涉对准；步骤三、主镜组件2初始定位：主镜组件2与主承力组件10无应力连接后架设在空间相机调整架11上，经纬仪7与主承力组件10的机械基准自准，通过经纬仪7建站将CGH补偿器基准光轴与主承力组件的机械基准建立联系，调整空间相机调整架11，使机械基准与基准光轴垂直，干涉仪5发出的光经过十字叉丝区一1-2投影出十字叉丝像，调整空间相机调整架11使十字叉丝像与主镜组件2镜体边缘重合，主镜组件2初始位置确定；步骤四、精调主镜组件2并检测其面形精度：干涉仪5发出的波前经过检测区一1-2、主镜组件2镜面被反射回干涉仪5，通过空间相机调整架11调整主镜组件2姿态，使反射回干涉仪5上的光线在干涉仪上发生干涉后形成零级条纹且波像差满足要求，主镜组件2面形精度检测完成，其实测光轴与基准光轴建立联系，主镜组件2精调完成；步骤五、三镜组件3初始定位：三镜组件3与三镜调整工装12连接后架设在三镜调整架13上，干涉仪5发出的光经过十字叉丝区二1-4投影出十字叉丝像，调整三镜调整架13使十字叉丝像与三镜组件3镜体边缘重合，三镜组件3初始位置确定；步骤六、精调三镜组件3并检测其面形精度：干涉仪5发出的波前经过检测区二1-3、三镜组件3镜面被反射回干涉仪5，通过三镜调整架13调整三镜组件3姿态，使反射回干涉仪5上的光线在干涉仪上发生干涉后形成零级条纹且波像差满足要求，三镜组件3面形精度检测完成，实测光轴与基准光轴建立联系，三镜组件3与主承力组件10无应力连接，三镜组件3精调完成；步骤七、次镜组件4初始定位：次镜组件4镜面朝向主镜、三镜组件镜面，与次镜调整工装14连接后架设在次镜调整架15上，整体放置在经纬仪7与主承力组件10之间，经纬仪7与CGH补偿器1基准光轴自准，转动经纬仪7与次镜组件4镜体背部自准，通过次镜调整架15调整次镜组件的姿态，使次镜组件4镜体背部与基准光轴自准，干涉仪5发出的光经过十字叉丝区三1-5成像，调整次镜调整架15使十字叉丝像与次镜组件4镜体边缘重合，次镜组件4初始位置确定；步骤八、精调次镜组件4：移走CGH补偿器1、干涉仪5、和经纬仪7，在次镜调整架15左侧依次提供动态干涉仪16和平面反射镜17，搭建自准直离轴反射式测试光学系统，采用自准直干涉方法测试所述光学系统波像差，结合各视场测量波像差数值及zernike系数，计算机辅助装调方法迭代调整次镜组件4姿态，直至所述光学系统各视场波像差满足要求，次镜组件4调整完成后与主承力组件10无应力连接，空间相机装调完成。

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