Высокоточные призменные модули для оптико-электронных приборов и комплексов (06.07.2009)

Автор: Потелов Владимир Васильевич

Потелов Владимир Васильевич

ВЫСОКОТОЧНЫЕ ПРИЗМЕННЫЕ МОДУЛИ

ДЛЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ И КОМПЛЕКСОВ

Специальность: 05.11.07 – Оптические и оптико-электронные приборы

и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

Москва 2009

Работа выполнена на предприятии ФНПЦ ОАО «Красногорский завод

им. С.А. Зверева».

Официальные оппоненты:

– доктор технических наук

С.Н. Бездидько

– доктор технических наук

Р.М. Алеев

– доктор технических наук

В.А. Прядеин

Ведущая организация ФГУП «НПО «Оптика»»

(г. Москва)

Защита состоится “ 22 ” октября 2009 г. в 1500 часов

на заседании диссертационного совета Д.409.003.01. в ФГУП НИИ «Полюс»

им. М. Ф. Стельмаха» по адресу:117342, г. Москва, ул. Введенского, д.3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан “_____” _______2009 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

Ю.А. Кротов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема создания оптико-электронных систем для изделий с высокоточной пространственной ориентацией, в частности, для дистанционного зондирования Земли из космоса, передачи азимута систем прицеливания для оперативно-тактических ракетных комплексов и бронетанковых видов вооружений, во многом зависит от успешного решения конструкторских и технологических задач, связанных с изготовлением и применением высокоточных оптических призменных и спектроделительных модулей. В последнее время изделия вышеуказанного класса приобрели особую актуальность.

Дистанционное зондирование Земли из космоса – один из основных методов изучения окружающей среды и контроля её состояния, например, при решении многих задач геологии, в том числе при поисках месторождений полезных ископаемых и подземных вод, в лесном и сельском хозяйстве, океанологии и океанографии, при выборе местности под строительство и т.д. Непрерывно увеличивается его роль при решении экологических задач и в чрезвычайных ситуациях. По данным NASA годовая экономия от эксплуатации спутников для изучения природных ресурсов Земли составляет сотни миллиардов долларов. В настоящее время для решения основных информационных задач дистанционного зондирования Земли необходимо одновременное наблюдение в нескольких спектральных диапазонах. На Международном симпозиуме IGARSS-2002 было отмечено, что в разработке систем XXI века для дистанционного зондирования Земли наблюдается тенденция перехода от односпектральных систем к комплексным многоспектральным.

Наряду с уже достигнутыми предельными пространственными информационными характеристиками (полоса захвата, пространственное разрешение, точность фотограмметрической привязки) современная аппаратура должна обеспечивать высокие радиометрические характеристики и высокое спектральное разрешение. Поэтому, кроме основного традиционного элемента оптической системы – объектива, важной составной частью современной аппаратуры становится модуль диспергирующего устройства, так как именно он осуществляет разложение излучения сложного спектрального состава в спектр.

Среди известных диспергирующих устройств (дисперсионные призмы, дифракционные решётки, светофильтры, фурье-интерферометры и др.) для космической аппаратуры дистанционного наблюдения и топографической аппаратуры существенные преимущества имеют призменные спектроделительные устройства на основе интерференционных фильтров, обеспечивающие:

– возможность апертурного спектрального деления входного излучения на несколько (3 – 6) спектральных каналов, что позволяет одновременно регистрировать один и тот же сюжет в нескольких спектральных диапазонах при идентичных условиях съёмки, повышая тем самым достоверность радиометрической информации;

– возможность формирования резких границ спектрального канала и минимального отношения сигнал/фон, что уменьшает радиометрические погрешности и существенно для ПЗС–приёмников;

– возможность аппаратного фотограмметрического совмещения «пиксел в пиксел» изображений в спектральных каналах, что повышает точность фотограмметрической привязки информации;

– возможность спектрального деления в сходящихся световых пучках, что упрощает оптическую схему и снижает массогабаритные характеристики космической аппаратуры.

Реализация указанных преимуществ может быть достигнута лишь с помощью высокоточных призменных и спектроделительных модулей, путём разработки и промышленного освоения современных технологий изготовления прецизионных призм, неравнотолщинных интерференционных фильтров, сборки и юстировки призменных оптических блоков.

Цель диссертационной работы заключалась в создании теоретических основ и промышленного освоения изготовления прецизионных призменных модулей для их использования в принципиально новых оптических и оптико-электронных приборах и комплексах.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:


загрузка...