“浦江一号”轻小型相机设计及在轨测试

相机分系统是"浦江一号"卫星的关键载荷之一。它在光学系统、指向摆镜以及电子学设计方面均坚持集成化、小型化的思想。整机结构紧凑,体积小,重量轻。相机光学系统选择三反离轴结构,与同轴系统相比,具有视场大、无遮拦、传函高等优点。通过光学设计合理布局,有效控制了光学系统尺寸;合理优化光学系统公差,降低了机械设计难度和装调难度;光学系统后截距对镜间距变化不敏感,在没有调焦机构时仍能满足清晰成像的要求。相机利用摆镜机构实现多目标快速指向,能在一个成像周期内对多个目标成像,反应时间短,成像效率高。摆镜指向机构采用电机+齿轮组的驱动方式;光电编码器与指向镜同轴安装,能够精确测量指向角度,对目标准确定位。在一个电子设备内集成视频成像、图像压缩及编码、遥控遥测、控温以及供配电等功能。对外采用标准的即插即用1553B接口以及小型高速Spacewire数传接口,实现了设备快速组装和测试。电路的集成化设计,减少了设备数量,进而减少了整个系统的体积、重量和功耗。卫星在轨运行以后,结合用户需求,优化在轨测试流程,卫星入轨1个月内完成了相机的全部测试和评估工作。迄今为止,相机运行正常,性能优越。该相机的研制成功及在轨稳定运行,为后续高性能轻小型相机的设计提供了有力的技术支撑。