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火星探测高分辨率可见光相机光学系统设计

孟庆宇,付中梁,董吉洪,王栋

文章导航> 深空探测学报(中英文）> 2018> 5(5): 458-464

孟庆宇, 付中梁, 董吉洪, 王栋. 火星探测高分辨率可见光相机光学系统设计[J]. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 458-464. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

引用本文:

孟庆宇, 付中梁, 董吉洪, 王栋. 火星探测高分辨率可见光相机光学系统设计[J]. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 458-464.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

MENG Qingyu, FU Zhongliang, DONG Jihong, WANG Dong. The Optical System Design of the High-Resolution Visible Spectral Camera for China Mars Exploration[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(5): 458-464. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

Citation:

MENG Qingyu, FU Zhongliang, DONG Jihong, WANG Dong. The Optical System Design of the High-Resolution Visible Spectral Camera for China Mars Exploration[J].Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(5): 458-464.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

火星探测高分辨率可见光相机光学系统设计

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

1.
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
2.
探月与航天工程中心, 北京 100190

基金项目:国家自然科学基金资助项目（61705220）

The Optical System Design of the High-Resolution Visible Spectral Camera for China Mars Exploration

1.
Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China
2.
Lunar Exploration and Space Program Center, Beijing 100190, China

摘要:详细规划了首次火星探测有效载荷高分辨率可见光相机光学系统设计方案。阐述了火星探测高分相机的科学意义以及国外火星高分相机的发展趋势。据此对光学系统的选型进行了分析，从应用优势角度选择了COOK式离轴三反系统完成光学系统设计，光学系统焦距为4 600 mm，相机对孔径1：12，实现分辨率优于0.6 m@300 km，视场角优于2°的光学系统。从工程可实现性角度，完成了相机离轴非球面反射镜检测补偿器的设计。该光学系统可保证火星高分相机指标居国际领先水平。
- 火星探测/
- 高分相机/
- 光学系统
Abstract:In this paper,the optical system design of the high-resolution visible spectral camera for China first Mars exploration mission is planned. Firstly,the scientific meaning and the development trend of the Mars high-resolution camera is proposed. And then,by analyzing the application advantages of various optical systems,the Off-axis Cook system is selected to apply for the China Mars high-resolution camera. Besides,the aspherical mirror testing plan is proposed. By using the optical system,the optical system can guarantee the high-resolution camera reach the international advanced level.
- Mars exploration/
- high-resolution camera/
- optical system

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[2]	于志坚, 李海涛.月球与行星探测测控系统建设与发展. 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(6): 543-554.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210125
[3]	王靓玥, 郭延宁, 马广富.火星探测器制动捕获策略研究. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(2): 178-183.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20171123001
[4]	张宝明, 朱岩, 王连国, 杨建峰, 周斌, 徐卫明, 孙树全, 蔡治国, 徐欣锋, 杜庆国.中国首次火星探测任务火星车有效载荷定标试验. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(5): 481-488.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2020.20200043
[5]	滕锐, 韩宏伟, 乔栋.火星探测最优离轨制导方法研究. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(2): 184-190.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190315001
[6]	雷英俊, 朱立颖, 张文佳.我国深空探测任务电源系统发展需求. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(1): 35-40.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190712001
[7]	薛彬, 刘生润, 杨建峰.用于火星表面生命信息探测的激光拉曼技术进展. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(5): 503-512.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.05.012
[8]	徐侃彦, 马玲玲, 印红, 张轶男.火星无人探测与行星保护. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(1): 9-15.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.002
[9]	申智春, 林小艳, 程坤, 王海鹏.火星探测器器箭分离冲击响应影响分析与评价. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 483-487.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.012
[10]	李春来, 刘建军, 耿言, 曹晋滨, 张铁龙, 方广有, 杨建峰, 舒嵘, 邹永廖, 林杨挺, 欧阳自远.中国首次火星探测任务科学目标与有效载荷配置. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 406-413.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.002
[11]	刘庆会.火星探测VLBI测定轨技术. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 435-441.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.005
[12]	耿言, 周继时, 李莎, 付中梁, 孟林智, 刘建军, 王海鹏.我国首次火星探测任务. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 399-405.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.001
[13]	杨甲森, 刘明洁, 陈托, 智佳, 张华伟, 王炜, 陈志敏.中国首次火星探测任务有效载荷地面综合测试系统设计. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 442-449.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.006
[14]	刘建军, 苏彦, 左维, 任鑫, 孔德庆, 温卫斌, 张洪波, 李春来.中国首次火星探测任务地面应用系统. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 414-425.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.003
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[16]	朱岩, 白云飞, 王连国, 沈卫华, 张宝明, 王蔚, 周盛雨, 杜庆国, 陈春红.中国首次火星探测工程有效载荷总体设计. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(6): 510-514,534.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.06.002
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[18]	高朝辉, 童科伟, 时剑波, 申麟.载人火星和小行星探测任务初步分析. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(1): 10-19.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.01.002
[19]	傅惠民, 娄泰山, 肖强.火星进入段探测器自校准状态估计. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(3): 224-228.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.006
[20]	陈颖, 周璐, 王立.一种火星多模式组合探测任务设想. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 156-160.

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火星探测高分辨率可见光相机光学系统设计

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
2. 探月与航天工程中心, 北京 100190

基金项目:国家自然科学基金资助项目（61705220）

收稿日期:2018-07-03
修回日期:2018-08-24
刊出日期:2018-10-01

关键词:

摘要:详细规划了首次火星探测有效载荷高分辨率可见光相机光学系统设计方案。阐述了火星探测高分相机的科学意义以及国外火星高分相机的发展趋势。据此对光学系统的选型进行了分析，从应用优势角度选择了COOK式离轴三反系统完成光学系统设计，光学系统焦距为4 600 mm，相机对孔径1：12，实现分辨率优于0.6 m@300 km，视场角优于2°的光学系统。从工程可实现性角度，完成了相机离轴非球面反射镜检测补偿器的设计。该光学系统可保证火星高分相机指标居国际领先水平。

English Abstract

孟庆宇, 付中梁, 董吉洪, 王栋. 火星探测高分辨率可见光相机光学系统设计[J]. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 458-464. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

引用本文:

孟庆宇, 付中梁, 董吉洪, 王栋. 火星探测高分辨率可见光相机光学系统设计[J]. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 458-464.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

MENG Qingyu, FU Zhongliang, DONG Jihong, WANG Dong. The Optical System Design of the High-Resolution Visible Spectral Camera for China Mars Exploration[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(5): 458-464. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

Citation:

MENG Qingyu, FU Zhongliang, DONG Jihong, WANG Dong. The Optical System Design of the High-Resolution Visible Spectral Camera for China Mars Exploration[J].Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(5): 458-464.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.008

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