Асферичні дводзеркальні об’єктиви наносупутників для дистанційного зондування землі та пошуку корисних копалин
Вантажиться...
Дата
2023
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Оптична система об’єктива є однією з важливих складових частин будь-якого космічного супутника, що використовується для спостереження поверхні Землі або астрономічних об’єктів. Через малий загальний розмір наносупутників в них часто застосовують лінзові об’єктиви з відносно невеликою фокусною відстанню.
Останнє забезпечує достатньо широке поле зору, але обмежує просторову роздільну здатність отриманих зображень. Крім того, для вирішення задач сільського господарства та геодезії важливо отримувати фотознімки земної поверхні в різних спектральних діапазонах. Ця обставина обмежує застосування розповсюджених комерційних фотооб’єктивів, скоригованих для видимого спектрального діапазону.
У цій статті представлено результати автоматизованого параметричного синтезу центрованої і децентрованої асферичних оптичних систем дзеркальних об’єктивів, побудованих за схемою Річі-Кретьєна. Отримані оптичні системи мають фокусну відстань 547 мм, квадратну вхідну апертуру 80×80 мм та осьову довжину, що не перевищує розмір CubeSat 2U. Кутове поле зору об’єктивів, яке дорівнює 0,7° по діагоналі, дозволяє використовувати сучасні матричні приймачі зображення з діагоналлю чутливої площадки до 6,7 мм. Для осьового пучка 90 % енергії випромінення потрапляє в квадратну ділянку зображення зі стороною 2,5 мкм.
Максимальне значення відносної дисторсії не перевищує 0,4 %. Розглянуті дзеркальні системи не мають хроматичних аберацій, що дозволяє отримувати зображення високої якості не лише у видимому спектральному діапазоні, але й в декількох інфрачервоних піддіапазонах.
Наведені результати абераційного аналізу свідчать про високу якість зображення, досягнуту в обох варіантах. Представлені оптичні системи здатні охопити прямокутну ділянку земної поверхні з діагональним розміром біля 7,9 км з висоти траси супутника 650 км. При використанні багатоелементного приймача випромінення з розміром пікселів 3 мкм, геометрична проєкція одного пікселя на земну поверхню становитиме 3,6 м.
Опис
Ключові слова
наносупутник, CubeSat, дистанційне зондування Землі, об’єктив-рефлектор, телескоп Річі-Кретьєна, дисторсія, аберації, nanosatellite, remote sensing of the Earth, reflector, Ritchie-Chretien telescope, distortion, aberrations
Бібліографічний опис
Сокуренко, В. В. Асферичні дводзеркальні об’єктиви наносупутників для дистанційного зондування землі та пошуку корисних копалин / Сокуренко В М., Сокуренко О.М. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 65(1). – С. 13-18. – Бібліогр.: 15 назв.