1.一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:包括待测模型(1)、第二反射镜(2)、高平行度同轴光源(3)、第三反射镜(4)、第一反射镜(5)和高解析度相机(6);其中,待测模型(1)为中空长方体结构;高平行度同轴光源(3)水平设置在待测模型(1)的侧壁处;待测模型(1)的侧壁对应高平行度同轴光源(3)的位置设置有通孔;实现高平行度同轴光源(3)发射的测试光通过通孔照射入待测模型(1)内;第二反射镜(2)、第三反射镜(4)和第一反射镜(5)设置在待测模型(1)内部;且第一反射镜(5)设置在与高平行度同轴光源(3)相对的待测模型(1)侧壁上,位置与测试光对应;第二反射镜(2)设置在与第一反射镜(5)相对的待测模型(1)侧壁上;第三反射镜(4)设置在待测模型(1)的底板上;高解析度相机(6)竖直设置在待测模型(1)的顶部;且待测模型(1)顶部对应高解析度相机(6)位置设置有通孔;实现测试光依次经第一反射镜(5)反射、第二反射镜(2)反射、第三反射镜(4)反射后,到达高解析度相机(6),高解析度相机(6)实现解析成像。
2.根据权利要求1所述的一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:所述高平行度同轴光源(3)的距地高度为100-200mm;第一反射镜(5)的安装高度与高平行度同轴光源(3)高度对应,第一反射镜(5)与待测模型(1)竖直侧壁的夹角为α;第二反射镜(2)的安装高度为400-800mm,第二反射镜(2)与待测模型(1)竖直侧壁的夹角为β;第三反射镜(4)水平距第二反射镜(2)300-600mm;第三反射镜(4)与待测模型(1)水平底板的夹角为γ;3个夹角的关系满足:β+γ-α=45°;且β>2α。
3.根据权利要求2所述的一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:所述第二反射镜(2)、第三反射镜(4)和第一反射镜(5)为相同尺寸的圆形结构;且第二反射镜(2)、第三反射镜(4)和第一反射镜(5)的镜面上均贴有光吸收膜(7);其中,光吸收膜(7)为弓形形状;光吸收膜(7)的半径与反射镜的半径对应;光吸收膜(7)的弧长为反射镜弧长的1/3。
4.根据权利要求3所述的一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:设定第二反射镜(2)、第三反射镜(4)和第一反射镜(5)的顶部为0°位置;第一反射镜(5)中,光吸收膜(7)贴在第一反射镜(5)的0°-120°圆弧与弦线围成的弓形区域;第二反射镜(2)中,光吸收膜(7)贴在第二反射镜(2)的120°-240°圆弧与弦线围成的弓形区域;第三反射镜(4)中,光吸收膜(7)贴在第三反射镜(4)的240°-360°圆弧与弦线围成的弓形区域。
5.根据权利要求4所述的一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:所述高平行度同轴光源(3)发出的测试光的波长为633nm,光束发散角小于1.7mrad。
6.根据权利要求5所述的一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:高解析度相机(6)的最大分辨率为2560*1920;在待测模型(1)的振动过程中,高解析度相机(6)实现对测试光的高速拍照,满幅采集速度为1600fps,位移测量精度优于1μm。
7.根据权利要求6所述的一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:光吸收膜(7)实现对测试光的吸收;实现反射光照射在光吸收膜(7)位置的光停止继续反射;光吸收膜(7)采用氟化镁材料;吸光率大于99.8%。
8.根据权利要求7所述的一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:所述测试装置的测试过程为:
初始状态,高平行度同轴光源(3)发出平行测试光进入待测模型(1)内部;平行测试光依次经第一反射镜(5)、第二反射镜(2)、第三反射镜(4)反射后到达高解析度相机(6);高解析度相机(6)解析出正常状态下测试光经过光吸收膜(7)后的成像图形;
对待测模型(1)施加振动,高平行度同轴光源(3)发出平行测试光进入待测模型(1)内部;平行测试光依次经第一反射镜(5)、第二反射镜(2)、第三反射镜(4)反射后到达高解析度相机(6);高解析度相机(6)解析出振动状态下测试光经过光吸收膜(7)后的成像图形;
将正常状态下的成像图形与振动状态下的成像图形进行对比,得到振动对光学相机成像质量的影响。
9.根据权利要求8所述的一种航天器微振动对光学相机成像质量影响测试装置,其特征在于:振动过程中,待测模型(1)的振动频率为0.5-1000hz,振动幅度为0.5-500μm。