空间目标激光测距光学系统设计OA

为提高空间目标轨道测定精度和航天器机动规避能力,提出一种空间目标激光测距光学系统的设计方法。所设计的非共轴收发激光测距光学系统由主光学系统和激光发射系统组成。主光学系统采用700 mm口径卡塞格林结构,经一次成像后再次准直、分光,分别实现目标监视成像与回波信号接收功能。其中,目标监视成像系统波长为1100~1700 nm,焦距为4200 mm,视场为0.168°,全视场奈奎斯特频率33.3 lp/mm处MTF大于0.5;回波信号接收系统将主口径接收到的1064 nm光准直缩束为12 mm口径平行光,经透镜组汇聚到单光子探测器80μm的靶面上,系统焦距为500 mm,视场为0.01°,全视场弥散班RMS半径小于10μm。激光发射系统通过两级透镜组及库德光路实现对1064 nm激光的18倍扩束和发射。系统成功实现了合作目标与非合作目标的高成功率有效测距,针对目标集内的测距成功率达到80%以上。