Результаты НИР и ОКР по созданию оптических систем бортовой аппаратуры обнаружения с широкоформатными фотоприёмными устройствами

оптических систем бортовой аппаратуры обнаружения:

1 СЧ ОКР “Иртыш-Е”;
Изготовление оптических систем широкопольного и узкопольного каналов бортовой аппаратуры обнаружения космического базирования (изделия - ОС ШПК и ОС УПК).
Сроки выполнения: 2005 год – по настоящее время.
2 СЧ ОКР “КАС ИКШ”;
Разработка и изготовление комплекса аппаратных средств широкопольного сканирующего оптико-электронного фотоприёмного устройства “Космос-ИКШ” для перспективной аппаратуры обнаружения космического базирования (изделие - КАС ИКШ).
Сроки выполнения: 2012 год – 2015 год.
3 СЧ ОКР “Комплект -1Объектив”;
Изготовление двухспектральной оптической системы для экспериментальной отработки широкоформатных матричных фотоприёмных устройства ИК диапазона (изделие – “Таймыр-2”).
Сроки выполнения: 2017 год – 2018 год.
4 СЧ ОКР “Иртыш-СК-ОМСУ”;
Изготовление оптико-механического сканирующего устройства с широкоформатным субматричным фотоприёмным устройством инфракрасного диапазона для комплектования перспективной широкопольной сканирующей бортовой аппаратуры обнаружения космического базирования (изделие - ОМСУ).
Сроки выполнения – начало 2017 год – по настоящее время.

широкопольного канала

Таблица 1 Основные технические характеристики оптических систем ШПК и УПК

Основные технические характеристики ОС КАС ИКШ

3 Основные технические характеристики ИК объектива “Таймыр-2”

характеристики ОС ОМСУ

изготовления;
3 Малые габаритные размеры, сопрягаемость с фотоприёмными
устройствами различных типов;
4 Сохранность качества изображения в широком диапазоне
температур.

Недостатки линзовых объективов
1 Отсутствие качественных крупногабаритных заготовок
оптических ИК материалов (германий, кремний) приводит
к ограничению диаметра входного зрачка значением –
не более 300 мм, снижению качества изображения;
2 Высокое значение термодефокусировки (смещение плоскости
изображения >20 мкм/К и более) требует использования
устройств для фокусировки оптической системы;
3 Низкое спектральное пропускание;
4 Большая масса;
5 Ограничение рабочего спектрального диапазона.

Рисунок 6 – Сборка
крупногабаритного
ИК объектива КАС ИКШ

СБИРС (пр-во США)

аналогом ИК объектива “таймыр-2”)

ФПУ
ВЗН

ФПУ
матрица

Таблица 6 Основные технические характеристики двухканальной ОС БАО

Рисунок 8 – Двухканальная
оптическая система

асферическое зеркало
4 – линзовый компенсатор

Рисунок 10 – Оптическая схема объектива
типа “Короткий Шмидт”

1

2

3

4

1

2

4

3

1 – подвижное двухкоординатное плоское зеркало
2,3,4 – асферические зеркала

Рисунок 9 – Оптическая схема объектива
типа “Зеркальный триплет Кука”

Плоскость
ФЧЭ

Перспективные оптические системы для использования
с широкоформатными фотоприёмными устройствами

Плоскость
ФЧЭ

экспериментальной
отработке оптических систем в сочетании с широкоформатными фотоприёмными
устройствами в интересах создания перспективных широкопольного и узкопольного
каналов бортовой аппаратуры обнаружения.
2 Изготовленные оптические системы с крупногабаритными линзовыми объективами
обладают близкими к предельно достижимым значениям по диаметру входного зрачка
(до 300 мм), качеству оптического изображения (дифракционно-ограниченное) и
обеспечивают работу каналов БАО в широком спектральном диапазоне (ближний ИК
и средний ИК). Допустимыми совершенствованиями данного типа систем является
повышение пространственного разрешения и обеспечение одновременной работы
в двух спектральных интервалах для узкопольного канала.
3 Зеркальные и зеркально-линзовые оптические системы дают возможность повышения
спектрального пропускания, расширения рабочего спектрального диапазона, увеличения
входного зрачка для улучшения порога чувствительности аппаратуры применения.
Однако их применение в составе широкопольного канала требует проектных разработок,
в т.ч. в части фотоприёмных и сканирующих (перенацеливающих) устройств.