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空间对地观测光学系统的设计理论与方法

空间对地观测光学系统的设计理论与方法
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作者: 著
出版社: 国防工业出版社
2021-07
版次: 1
ISBN: 9787118123364
定价: 148.00
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸
字数: 416.000千字
分类: 工程技术
9人买过
  • 本书对空间对地观测光学系统的设计理论和设计方法进行了详细的介绍。首#次系统地介绍了空间对地观测光学系统的像质评价方法和光学系统设计的像差理论，系统介绍了透射式和反射式空间对地观测光学系统的公差分析、计算机辅助装调技术、光学自动设计的理论与方法；首#次介绍了自由曲面设计、全链路评价分析与设计、热光学分析计算、杂散光分析计算以及空间自适应光学等目前空间对地观测光学系统设计领域的#新热点问题。 胡学成，研究员，中国电子科技集团公司第14研究所。从事机载星载雷达总体及信号处理研究。军民高分专项航空系统专家组成员。在国内外期刊、会议发表论文20余篇 第1章空间光学系统概述

    1.1空间光学系统的特点

    1.2空间光学系统的典型结构型式

    1.3空间光学系统的设计流程

    第2章空间光学系统像质评价

    2.1概述

    2.2光学系统的坐标系统、结构参数和特性参数

    2.3检测阶段的像质评价指标——星点检验

    2.4检测阶段的像质评价指标——分辨率测量

    2.5几何像差的定义及其计算

    2.6垂轴像差的概念及其计算

    2.7用波像差评价光学系统的成像质量

    2.8光学传递函数

    2.9其他像质评价指标

    2.9.1点列图

    2.9.2包围圆能量

    第3章空间有限载荷全链路分析设计

    3.1空间有效载荷光学遥感成像链路概念与组成

    3.2空间光学遥感成像链路建模与仿真

    3.2.1成像链路建模与仿真的意义

    3.2.2国外光学遥感成像链路建模与仿真研究概况

    3.2.3空间光学遥感成像链路建模

    3.2.4空间光学遥感成像链路仿真

    3.3空间光学遥感系统像质评价、像质预估与全链路优化设计

    3.3.1像质评价

    3.3.2像质预估

    3.3.3空间光学遥感系统成像链路优化设计

    第4章反射式空间光学系统设计

    4.1概述

    4.2两反射镜式光学系统设计

    4.2.1两反射镜式光学系统的结构形式

    4.2.2两反射镜式光学系统的设计及步骤

    4.3同轴三反射镜式光学系统设计

    4.3.1同轴三反射镜式光学系统的结构形式

    4.3.2同轴三反射镜式光学系统的设计

    4.4离轴三反射镜式系统设计

    4.4.1离轴三反射镜式光学系统的结构形式

    4.4.2离轴三反射镜式光学系统的设计

    4.5多反射镜光学系统

    4.6反射镜材料

    第5章自由曲面反射式空间光学系统设计

    5.1自由曲面空间光学系统概述

    5.2自由曲面数学描述方法

    5.3离轴自由曲面光学系统像差及分析方法

    5.4自由曲面空间光学系统优化设计方法

    5.4.1初始结构建立原理与方法

    5.4.2逐步逼近优化算法原理

    5.4.3像面整体成像质量的平衡

    5.4.4特殊物理结构边界条件的约束控制

    5.5自由曲面公差分析

    5.6自由曲面系统设计实例

    第6章变焦距空间光学系统设计

    6.1变焦距光学系统分类与特点

    6.1.1概述

    6.1.2变焦距系统的分类及其特点

    6.2变焦距物镜的高斯光学

    6.3变焦距系统光学设计

    6.4透射式变焦距物镜高斯光学设计实例

    6.5反射式变焦距光学系统

    6.5.1共轴反射式变焦距系统

    6.5.2离轴反射变焦距光学系统

    第7章空间光学系统公差分析

    7.1概述

    7.2公差设计中的评价函数

    7.3光学公差的概率关系

    7.4公差设计中的随机模拟检验

    7.5公差设计中的偏心光路追迹

    7.6利用光学设计软件进行公差分析

    第8章空间光学系统计算机辅助装调技术

    8.1概论

    8.2计算机辅助装调数学模型的建立

    8.3计算机辅助装调的像差数据处理

    8.4基于Moore-Penrose广义逆的失调量求解方法

    8.5光学系统计算机辅助装调的数值模拟

    第9章空间光学系统热光学分析与计算

    9.1概述

    9.2光机热分析理论及有限元方法

    9.2.1热分析基本理论与方法

    9.2.2空间光机系统的热交换

    9.2.3有限元分析法

    9.3热形变的光学系统面型拟合算法及精度分析

    9.3.1泽尼克多项式

    9.3.2面型拟合算法

    9.3.3光机热分析中精度分析

    9.4不规则折射率在光机热一体化技术中的影响

    9.4.1梯度折射率

    9.4.2变折射率介质中的光线方程

    9.4.3不规则折射率面分布拟合算法

    第10章空间光学系统杂散光分析与计算

    10.1概述

    10.2杂散辐射的基础理论

    10.2.1散射理论

    10.2.2BRDF模型

    10.2.3衍射理论

    10.3热辐射

    10.3.1发射率

    10.3.2黑体辐射定律

    10.3.3黑体辐射计算

    10.3.4灰体辐射计算

    10.3.5辐射传导理论

    10.3.6光学系统中的能量传输模型

    10.4空间遥感器的杂光水平评价方法

    10.4.1杂光系数

    10.4.2点源透射率

    10.4.3杂光系数与点源透过率的关系

    10.5杂散辐射防护设计

    10.5.1关键表面和被照射表面

    10.5.2遮光罩和挡光环设计

    10.5.3光阑的设计与使用

    第11章空间自适应光学设计

    11.1自适应光学概述

    11.2自适应光学基本理论

    11.2.1自适应光学基本原理

    11.2.2自适应光学系统组成

    11.2.3自适应光学系统误差源

    11.2.4自适应光学系统性能评价标准

    11.3自适应光学波前传感

    11.3.1自适应光学系统的信标

    11.3.2直接波前传感方法

    11.3.3间接波前传感方法

    11.4自适应光学波前重构与校正

    11.4.1波前重构方法

    11.4.2波前校正

    11.5自适应光学在大口径分块式主镜空间对地遥感系统中的应用

    ……

    参考文献
  • 内容简介:
    本书对空间对地观测光学系统的设计理论和设计方法进行了详细的介绍。首#次系统地介绍了空间对地观测光学系统的像质评价方法和光学系统设计的像差理论，系统介绍了透射式和反射式空间对地观测光学系统的公差分析、计算机辅助装调技术、光学自动设计的理论与方法；首#次介绍了自由曲面设计、全链路评价分析与设计、热光学分析计算、杂散光分析计算以及空间自适应光学等目前空间对地观测光学系统设计领域的#新热点问题。
  • 作者简介:
    胡学成，研究员，中国电子科技集团公司第14研究所。从事机载星载雷达总体及信号处理研究。军民高分专项航空系统专家组成员。在国内外期刊、会议发表论文20余篇
  • 目录:
    第1章空间光学系统概述

    1.1空间光学系统的特点

    1.2空间光学系统的典型结构型式

    1.3空间光学系统的设计流程

    第2章空间光学系统像质评价

    2.1概述

    2.2光学系统的坐标系统、结构参数和特性参数

    2.3检测阶段的像质评价指标——星点检验

    2.4检测阶段的像质评价指标——分辨率测量

    2.5几何像差的定义及其计算

    2.6垂轴像差的概念及其计算

    2.7用波像差评价光学系统的成像质量

    2.8光学传递函数

    2.9其他像质评价指标

    2.9.1点列图

    2.9.2包围圆能量

    第3章空间有限载荷全链路分析设计

    3.1空间有效载荷光学遥感成像链路概念与组成

    3.2空间光学遥感成像链路建模与仿真

    3.2.1成像链路建模与仿真的意义

    3.2.2国外光学遥感成像链路建模与仿真研究概况

    3.2.3空间光学遥感成像链路建模

    3.2.4空间光学遥感成像链路仿真

    3.3空间光学遥感系统像质评价、像质预估与全链路优化设计

    3.3.1像质评价

    3.3.2像质预估

    3.3.3空间光学遥感系统成像链路优化设计

    第4章反射式空间光学系统设计

    4.1概述

    4.2两反射镜式光学系统设计

    4.2.1两反射镜式光学系统的结构形式

    4.2.2两反射镜式光学系统的设计及步骤

    4.3同轴三反射镜式光学系统设计

    4.3.1同轴三反射镜式光学系统的结构形式

    4.3.2同轴三反射镜式光学系统的设计

    4.4离轴三反射镜式系统设计

    4.4.1离轴三反射镜式光学系统的结构形式

    4.4.2离轴三反射镜式光学系统的设计

    4.5多反射镜光学系统

    4.6反射镜材料

    第5章自由曲面反射式空间光学系统设计

    5.1自由曲面空间光学系统概述

    5.2自由曲面数学描述方法

    5.3离轴自由曲面光学系统像差及分析方法

    5.4自由曲面空间光学系统优化设计方法

    5.4.1初始结构建立原理与方法

    5.4.2逐步逼近优化算法原理

    5.4.3像面整体成像质量的平衡

    5.4.4特殊物理结构边界条件的约束控制

    5.5自由曲面公差分析

    5.6自由曲面系统设计实例

    第6章变焦距空间光学系统设计

    6.1变焦距光学系统分类与特点

    6.1.1概述

    6.1.2变焦距系统的分类及其特点

    6.2变焦距物镜的高斯光学

    6.3变焦距系统光学设计

    6.4透射式变焦距物镜高斯光学设计实例

    6.5反射式变焦距光学系统

    6.5.1共轴反射式变焦距系统

    6.5.2离轴反射变焦距光学系统

    第7章空间光学系统公差分析

    7.1概述

    7.2公差设计中的评价函数

    7.3光学公差的概率关系

    7.4公差设计中的随机模拟检验

    7.5公差设计中的偏心光路追迹

    7.6利用光学设计软件进行公差分析

    第8章空间光学系统计算机辅助装调技术

    8.1概论

    8.2计算机辅助装调数学模型的建立

    8.3计算机辅助装调的像差数据处理

    8.4基于Moore-Penrose广义逆的失调量求解方法

    8.5光学系统计算机辅助装调的数值模拟

    第9章空间光学系统热光学分析与计算

    9.1概述

    9.2光机热分析理论及有限元方法

    9.2.1热分析基本理论与方法

    9.2.2空间光机系统的热交换

    9.2.3有限元分析法

    9.3热形变的光学系统面型拟合算法及精度分析

    9.3.1泽尼克多项式

    9.3.2面型拟合算法

    9.3.3光机热分析中精度分析

    9.4不规则折射率在光机热一体化技术中的影响

    9.4.1梯度折射率

    9.4.2变折射率介质中的光线方程

    9.4.3不规则折射率面分布拟合算法

    第10章空间光学系统杂散光分析与计算

    10.1概述

    10.2杂散辐射的基础理论

    10.2.1散射理论

    10.2.2BRDF模型

    10.2.3衍射理论

    10.3热辐射

    10.3.1发射率

    10.3.2黑体辐射定律

    10.3.3黑体辐射计算

    10.3.4灰体辐射计算

    10.3.5辐射传导理论

    10.3.6光学系统中的能量传输模型

    10.4空间遥感器的杂光水平评价方法

    10.4.1杂光系数

    10.4.2点源透射率

    10.4.3杂光系数与点源透过率的关系

    10.5杂散辐射防护设计

    10.5.1关键表面和被照射表面

    10.5.2遮光罩和挡光环设计

    10.5.3光阑的设计与使用

    第11章空间自适应光学设计

    11.1自适应光学概述

    11.2自适应光学基本理论

    11.2.1自适应光学基本原理

    11.2.2自适应光学系统组成

    11.2.3自适应光学系统误差源

    11.2.4自适应光学系统性能评价标准

    11.3自适应光学波前传感

    11.3.1自适应光学系统的信标

    11.3.2直接波前传感方法

    11.3.3间接波前传感方法

    11.4自适应光学波前重构与校正

    11.4.1波前重构方法

    11.4.2波前校正

    11.5自适应光学在大口径分块式主镜空间对地遥感系统中的应用

    ……

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