机载可见光/红外双波段共口径成像系统设计分析

"这篇研究论文探讨了双波段共口径成像系统的设计与分析，重点关注了可见光和红外成像的共用光学结构，旨在解决传统机载光电设备独立且焦距过短的问题。作者通过选用特定的光学材料和支撑方式，设计了一个具有1500mm的可见光焦距和750mm的中波红外焦距的共口径系统。论文还涉及了反射镜支撑组件的静力学和动力学建模，以及光机热集成分析，以提高系统的固有频率和热稳定性。最终，系统在各种工况下的性能表现良好，满足高成像质量的需求。" 这篇研究论文深入探讨了机载光电有效载荷的优化设计，特别是双波段共口径成像系统。该系统的关键技术创新在于将可见光和红外成像集成在同一口径下，减少了传统系统中独立的可见光摄像机和红外热像仪的不足，如短焦距等限制。通过采用双波段共用主次镜的光学设计，实现了不同波段的高效融合，这不仅可以减小设备体积，还能提高空间分辨率和观测范围。 在结构设计方面，研究人员选用适当的光学材料，确保反射镜的光学性能，并采用柔性支撑方式来降低机械应力对成像质量的影响。他们还进行了详细的静力学和动力学分析，以优化反射镜支撑组件的结构形式，提高系统的稳定性。通过光机热集成分析，可以预见和改进因温度变化和重力引起的结构变形，从而保证在温度变化和振动环境下，反射镜的面形精度保持在高水平。 在实际应用中，系统设计的固有频率大于200Hz，这意味着它具有良好的动态响应能力，能够抵抗外部振动的影响。在±5℃的温度变化和重力条件下，反射镜的面形误差（PV值）小于λ/10，RMS值小于λ/40，这确保了高质量的成像效果。光学系统的传递函数（MTF）达到了0.38，这是一个较高的数值，意味着系统具有良好的空间分辨率。 论文的关键词包括“双波段共口径”、“柔性支撑”和“力热耦合分析”，这表明研究的重点在于多波段成像技术、结构设计的柔性和考虑力热效应的综合分析。中图分类号和文献标志码则进一步指出了其在光学工程和科研领域的专业性质。 这篇论文为双波段共口径成像系统的设计提供了重要的理论和技术支持，对于提升机载光电设备的性能和可靠性具有重要意义。其研究成果可应用于军事侦察、遥感监测等领域，推动了航空航天领域成像技术的发展。