成像镜头均匀性校正——360°超广角均匀校准光源

随着空间技术的不断发展，遥感仪器在对地观测、大气探测及海洋探测等方面的应用也不断拓展，以实现不同任务的观测精度。空间遥感仪器热控技术旨在保证遥感器各部件所需温度水平、温度梯度和温度稳定度，以满足遥感器高质量成像要求。

 

近年来我国不断发展空间对地观测、大气探测、海洋探测以实现对陆地、大气、海洋等多个角落的立体观测和动态监测，惠及国计民生，引领了高新技术和航天工业的发展，提升了我国的航天大国地位。空间遥感仪器是实现各种对地观测的主要有效载荷，其各部件的温度是影响遥感仪器探测性能的重要因素，比如当遥感仪器的光学系统中的光学组件（镜片、镜框）的温度发生变化时，一方面镜片表面的曲率半径、透镜的厚度、光学材料的折射率均会发生改变，另一方面由于镜框的热膨胀系数较大，镜框会相对于镜片发生差分膨胀或收缩，这会导致焦距偏离和系统失准；红外探测器芯片由对光子敏感的材料制成，材料的能隙小，由热涌动造成的暗电流和热噪声大，温度升高会减小信噪比，器件的性能也会随之衰减。

遥感仪器热控系统是指多种热控产品或技术按照一定设计原则组合而成的、具有实现遥感器热控制功能的有机整体，是空间遥感仪器的重要组成部分，其任务为：针对遥感仪器全寿命周期任务，分析和识别外部空间环境、任务特征及自身特性，在满足来自外部环境和遥感仪器对热控技术约束的前提下，综合运用合理的热控技术，对热量的吸收、传输、排散等环节进行调节，保证与热相关的参数满足遥感仪器可靠完成预定功能的要求。

空间遥感仪器作为航天器主要有效载荷之一，其热控技术基本采用航天的常规热控技术，但在方案设计时必须考虑遥感仪器本身的特点，尤其是光学遥感仪器，具有大量的光学零件，增设热控产品时必须进行充分的光线跟踪模拟，保证不能遮挡光路。热控技术一般也分为两类：被动热控技术与主动热控技术。

着空间探测技术的发展，空间遥感仪器对控温精度的要求越来越高，有时仅采用被动热控技术无法将仪器设备的温度控制在所要求的范围内，这就必须采用温度控制更精准的主动热控技术才能保证空间遥感仪器各部件的工作温度维持在规定的范围内，从而保证空间遥感仪器正常工作。

由于高轨相机面临长时间的“日凌”现象，为了保证光学系统的温度要求，“高分四号”相机热控系统采用“主动热控与被动热控相结合”的热控方案，同时采用了一系列创新性的热控措施。

相机外表面包覆多层隔热组件；主要热源包覆多层隔热组件，并与主承力结构隔热安装。遮光罩选用铝合金蜂窝结构；遮光罩外表面局部喷涂低吸收—发射比的热控涂层，并增设散热面进行散热；在遮光罩上合理布置加热器进行主动控温。主光学系统采用间接辐射控温设计，在主光学系统背面安装高发射率的辐射板，通过合理布置电加热器控制辐射板的温度达到控制光学系统温度的目的。

360°超广角高均匀校准光源适用于120度、180度、超过180度的广视角相机/传感器，甚至360度的全景相机/传感器也是适用的。光源采用白光LED/卤素灯/氙灯作为照明光源，亦可根据需求定制，光源的光照均匀性非常好，均匀性能达到98%以上，相机/传感器置于积分球内进行校正，积分球内各处光照均匀，测试效果非常好。