航空航天港

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

楼主: ETW
收起左侧

[其他主题] 2.5m空间分辨率静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术

  [复制链接]
老王是好人 发表于 2020-2-25 03:39 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
中科院长春光机所日前在高精度大口径轻质碳化硅反射镜研制中取得新进展,并将在今年上半年完成精加工,这将推进国家重点研发计划专项静止轨道高分相机系统技术如期完成,高精度大口径非球面碳化硅反射镜是静止轨道高分辨率轻型成像相机的核心部件,也可以说是这套相机系统的眼睛。---------------转自林晓奕微博

国家科技部“地球观测与导航”重点专项提出的指标为:我国的新一代地球静止轨道遥感卫星将达到不低于2.5米分辨率的全色对地成像、不低于5米分辨率的多光谱对地成像,到2020年实现关键技术的突破。

带4米直径大镜头的农业星,这下长五的14吨GTO运力应该可以得到充分发挥了


补充资料:碳化硅材料比强度高过美国康宁零膨胀玻璃材料ULE,以及德国ZERODUR微晶玻璃,意思是同等口径的反射镜,碳化硅材质的镜子质量可以低于后两者材质。

当初长光所研磨出的碳化硅反射镜,密度为同口径哈勃的一半,非常适合上天
ssizz 发表于 2020-2-25 08:57 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
老王是好人 发表于 2020-2-25 03:39
中科院长春光机所日前在高精度大口径轻质碳化硅反射镜研制中取得新进展,并将在今年上半年完成精加工,这将 ...

2.5米分辨率示例(来源见水印)
img-f935c09a4d3bc7f7fdf4ce50bfd6cc5e.jpg
心有灵犀 发表于 2020-2-25 10:02 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
任务 1: 静止轨道高分辨率高光谱轻型可展开成像相机技术本任务属于关键技术攻关类, 2016 年启动, 实施年限 5 年。
任务内容
面向各类区域性同时兼顾高空间分辨率、 高时间分辨率和高光谱观测能力的监测任务要求, 开展超大口 径可展开光学相机技术的研究, 完成地面原理样机的研制和地面试验验证, 为未来在轨应用奠定技术基础, 满足我国民用海陆安全监测、 突发灾害探测等兼具高空间分辨率、 高时间分辨率和高光谱观测能力的需求。 开展的主要研究内容:
( 1)基于天地一体化的静止轨道 2. 5m 分辨率空间轻型可展开相机总体技术研究
( 2) 成像质量自 适应光学校正技术研究
( 3) 相机成像质量自 适应光学校正技术研究
( 4) 静止轨道高分辨率相机亚像元处理技术研究
( 5)静止轨道 2. 5m 分辨率空间轻型可展开成像技术原理样机研制
任务目 标
开展基于天地一体化的静止轨道 2. 5m 分辨率轻型可展开相机总体技术、 相机成像质量自 适应光学校正技术、 静止轨道高分辨率相机亚像元处理技术研究, 完成地面原理样机的研制, 开展关键技术地面试验验证, 采用Φ6m 超大口 径可展开相机实现静止轨道优于 2. 5m 空间分辨率全色对地成像, 并实现优于 10nm 光谱分辨率、 20m 空间分辨率的高光谱对地成像, 以满足我国民用海陆安全监测、 突发灾害探
测等民用高分辨率、 高光谱观测需求。
阶段成果
2016 年: 完成静止轨道 2. 5m 分辨率空间轻型可展开相机总体技术研究, 建立系统方案;
2017 年-2018 年: 完成静止轨道 2. 5m 分辨率空间轻型可展开相机光学系统设计、 加工和装调技术、 超大规模焦平面技术、 静止轨道可展开相机太阳遮蔽及精密热控技术、 静止轨道高分辨率相机亚像元处理技术研究; 完成静止轨道 2. 5m 分辨率空间轻型可展开相机成像质量自 适应光学校正技术研究, 主镜分块镜在轨面型主动控制技术研究;
2019 年-2020 年: 完成静止轨道 2. 5m 分辨率空间轻型可展开成像技术原理样机的研制及关键技术地面试验验证。
心有灵犀 发表于 2020-2-25 10:08 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
长光所的这个静止轨道2.5米相机采用Φ6m 超大口 径可展开相机,子镜最大口径是三米,就是央视新闻报道的那个。
心有灵犀 发表于 2020-2-25 10:10 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
今年完成原理样机,装上卫星发射上天,还要等几年。
supsauce 发表于 2020-2-25 10:13 | 显示全部楼层
SiC镜最大的问题是热形变远远大于传统材料,热控而不是镜子本身更容易成为项目瓶颈
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

ssizz 发表于 2020-2-25 11:32 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
心有灵犀 发表于 2020-2-25 10:08
长光所的这个静止轨道2.5米相机采用Φ6m 超大口 径可展开相机,子镜最大口径是三米,就是央视新闻报道的那 ...

如何知道子镜最大3米的?
心有灵犀 发表于 2020-2-25 11:42 | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2020-2-25 11:32
如何知道子镜最大3米的?

地球观测与导航重点专项“静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术”项目通过中期检查
2019-01-04 16:50 来源: 科技部网站 【字体:大 中 小】打印
   
近日,国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项“静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术”项目,在长春通过了中期检查。重点专项总体专家组专家和同行专家组成的检查组专家及项目负责人、项目参研单位的研究骨干、重点专项管理办公室成员共计30余人参加了检查会议。

本次检查采用会议和现场检查相结合的方式。会上,专项办介绍了中期检查内容、要求和检查程序,并对专家履职尽责方面提出了具体要求。项目负责人张学军研究员向专家组汇报了项目进展情况和阶段成果,同时就项目组织管理、条件保障和下一阶段工作计划进行了介绍。专家组在听取了汇报,并现场观看硬件及系统演示后,经质询和讨论,一致认为项目完成了任务书规定的中期目标任务,达到了中期考核的指标要求,同意项目通过中期检查。同时,建议重视综合孔径共相成像部分的研制工作,加快缩比样机的集成工作进度,尽早发现和解决潜在的杂波串扰等成像质量风险。

该项目完成了相机成像技术体制论证、项目实施方案、全尺寸原理样机以及缩比验证系统方案的设计;突破了高精度超大口径非球面反射镜全频段误差一致收敛加工检测等关键技术,完成了口径3m量级空间反射镜坯和大规模CMOS探测器工程片的研制以及共相原理研制平台、图像超分辨专项试验平台的搭建。项目研制的世界上最大的单体SiC空间反射镜,轻量化率为75%,面密度低于90kg/m2,仅为Hubble主镜的50%。
spacedog 发表于 2020-2-29 21:51 | 显示全部楼层
ysz 发表于 2018-7-2 01:32
有没有可能用两片塑料薄膜,入轨后注入液体,形成凸透镜形状,这样一来尺寸就不太受限制了

好主意!这样还可以规避材料热变性不均匀的难题
老王是好人 发表于 2020-3-1 01:38 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
spacedog 发表于 2020-2-29 21:51
好主意!这样还可以规避材料热变性不均匀的难题

液体注入才是瞎主意,空间温度变化温差大,液体才会造成更大形变
techtech 发表于 2020-3-1 02:11 | 显示全部楼层
问个问题,这种卫星能实现对于航母的定位和跟踪么?
hyperion 发表于 2020-3-1 04:18 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
spacedog 发表于 2020-2-29 21:51
好主意!这样还可以规避材料热变性不均匀的难题

液体透镜怎么保持形状?而且敢算算有多重不?
老王是好人 发表于 2020-3-1 04:24 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
techtech 发表于 2020-3-1 02:11
问个问题,这种卫星能实现对于航母的定位和跟踪么?

用这种卫星大材小用了
ssizz 发表于 2020-3-1 04:50 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
心有灵犀 发表于 2020-2-25 11:42
地球观测与导航重点专项“静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术”项目通过中期检查
2019-01-04 16:50  ...

这个不能说明是子镜啊
心有灵犀 发表于 2020-3-1 13:20 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2020-3-1 04:50
这个不能说明是子镜啊

我不是专业人士,可能表述的不专业。三米的反射镜可能是可展开主镜各分块镜里直径最大的那一块,位于主镜中心,其他分块镜像花瓣一样分布在周边,发射前收拢,入轨后展开。以前看过长光所的论文里有示意图(论文里可展开主镜直径是四米),就像我上面描述的那样,结合我前面发的两篇八股文报道(六米可开主镜,三米大口径反射镜)判定分块镜最大直径三米。
spacedog 发表于 2020-3-1 14:03 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2020-3-1 04:18
液体透镜怎么保持形状?而且敢算算有多重不?

液体在外太空失重环境下可以靠柔性外壳保持形状吧?至于重量,不论液体是采用纯净水还是硅油其密度都比固体的镜片材料低很多吧
surfman 发表于 2020-3-1 14:09 | 显示全部楼层
nwwind 发表于 2016-9-3 08:44
有点好奇,这种技术如果用来做天文望远镜会如何?

如果静止轨道遥感成功,完全可以改装为太空望远镜,哈勃也是利用锁眼改装的,成本和研发周期可以大大降低。如果顺利的话,可以成为哈勃望远镜的接班人。

如果这个6.5米可见光+多光谱作为太空望远镜,性能上比哈勃能提高多少?有高人能估算一下吗?
spacedog 发表于 2020-3-1 14:16 | 显示全部楼层
老王是好人 发表于 2020-3-1 01:38
液体注入才是瞎主意,空间温度变化温差大,液体才会造成更大形变

但是液体可以通过对流把热量均匀传播到整个“液滴”,这样即使变形也是均匀的,而液体的形状可以由柔性外壳来约束
hyperion 发表于 2020-3-1 14:27 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
spacedog 发表于 2020-3-1 14:03
液体在外太空失重环境下可以靠柔性外壳保持形状吧?至于重量,不论液体是采用纯净水还是硅油其密度都比固 ...

液体不可能靠区区薄膜维持完美透镜形状,怎么控制表面张力、怎么控制扰动?
而且大尺寸透镜的重量怎么敢与反射镜比?
况且明明是反射镜材料比液体轻得多好吧,反射镜材料可是能在背面掏空的,可是能在背面弄成蜂窝结构的。
望远镜用液体镜片的只有离心液体反射镜。只在有重力下有效。
hyperion 发表于 2020-3-1 14:29 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
spacedog 发表于 2020-3-1 14:16
但是液体可以通过对流把热量均匀传播到整个“液滴”,这样即使变形也是均匀的,而液体的形状可以由柔性外 ...

固体镜也可以靠温控系统来均匀化温度好吧,主要问题在于整体温度变化带来的热胀冷缩导致的尺寸变化。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

关闭

重要通知上一条 /1 下一条

QQ|手机版|网安备案号:41019702002513| ( 豫ICP备12024513号-1 )

GMT+8, 2020-5-29 11:57 , Processed in 0.156000 second(s), 17 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表