Типы оптических систем применяемых в КС ОЭН

По размеру поля зрения можно различить следующие типы оптических систем: 1) длиннофокусные оптические системы с полем зрения 0,5°—1°; 2) системы с малыми полями зрения 1°—2°; 3) системы со средними полями 5°—6°; 4) системы с большими полями 25°—30° и более.

Рассмотрим основные типы оптических систем применяемых в КС ОЭН

Кратко классифицировать зеркальные схемы можно следующим образом:

1. Двухзеркальная схема без корректора астигматизма с компенсацией сферической аберрациии и комы выполняется по схеме Ричи—Кретьена с двумя гиперболическими зеркалами. Схема обеспечивает относительное фокусное расстояние до 8 и поле зрения 2 (3 < 15—20 угловых минут. Длина системы составляет от 0,3/ до 0, 4/. Строительные и отделочные материалы.

2. Схема Ричи — Кретьена с линзовым корректором астигматизма и кривизны поля. Схема обеспечивает относительное фокусное расстояние до 8 и поле зрения 2 (3 < 1,5 угловых градусов. Длина системы составляет 0,25/.

3. Трехзеркальная схема типа Корша. В качестве корректора применяется вогнутое зеркало. Схема обеспечивает относительное фокусное расстояние до 4 и поле зрения до 2 (3 < 1 —1,5 угловых градусов. Длина системы составляет 0,3—0,4/.

4. Трехзеркальная внеосевая схема типа триплет Кука. Обеспечивает относительное фокусное расстояние до 4 и поле зрения до 2(3 < 10 угловых градусов. Длина системы составляет 0,3— 0,4/. Схема крайне трудно реализуется.

5. Четырехзеркальная схема. Обеспечивает относительное фокусное расстояние до 3 и поле зрения до 2(3 < 1 —1,5 угловых градусов. Длина системы составляет 0,15—0,2/. Основной недостаток — большое количество поверхностей и как следствие небольшое светопропускание.

6. Зеркально-линзовые системы с полноапертурным линзовым корректором. Выполняются по схеме Максутова, Шмидта, Райта или их модификаций. Зеркально-линзовые системы могут иметь широкое поле зрения 5—10 угл. град, и высокую светосилу. Длина системы составляет от 0,3f до 2f в зависимости от выбранного типа корректора.

В настоящее время, наряду с развитием тяжелых КА с крупногабаритной целевой аппаратурой, осуществляется создание малоразмерных КА. За рубежом создаются КА "TacSat" и ряд других.

В Российской Федерации проводится разработка КА "Кано-пус-В", "Стерх", "Белка" и др. Например, КА "Канопус-В" имеет массу 350 кг, масса полезной нагрузки — 147 кг. Для высоты полета 510 км разрешающая способность аппаратуры равна 2,7 м. Считается, что основным преимуществом малых КА является их небольшая стоимость и относительная простота изготовления.

Это позволит за короткий срок создавать и поддерживать высокую численность орбитальной группировки КА. В то же время, по заявлениям разработчиков, малоразмерные КА практически не уступают по качеству информации тяжелым КА. Разрешающая способность на местности у малых КА достигает 2 м, а при снижении высоты орбиты до 300—400 км существенно улучшается. К сожалению, тенденция такова, что лоджия, ванная, при продвижении проектов малых КА, строительные и отделочные материалы,  основное внимание уделяется показателю пространственного разрешения, сравнение по другим показателям качества изображения не проводится.

Рубеж разрешающей способности в 2 метра для тяжелых оптико-электронных КА пройден ещё в 80—90-х годах прошлого века.

Уровень пространственного разрешения современных и вновь создаваемых зарубежных КА с крупногабаритной оптикой составляет уже 0,5—0,6 м, строительство и ремонт. Таким образом, очевидно, что малые КА на сегодняшний день не позволяют достигать передовых рубежей качества информации по разрешающей способности. В связи с этим возникает вопрос, как отражается миниатюризация оптико-электронной целевой аппаратуры на показателях качества целевой информации.

Необходимо отметить несколько направлений миниатюризации ОЭК малых КА

Основным из них является снижение массы и габаритов электронных компонентов информационного тракта. За счет применения современной элементной базы удалось существенно улучшить характеристики и уменьшить массу и габариты бортовой вычислительной системы, буферного запоминающего устройства и бортового радиокомплекса.

Применение новых алгоритмов сжатия, строительные материалы,  кодирования позволило повысить пропускную способность радиолинии. Улучшились возможности логики и алгоритмов управления КА. Дальнейшая миниатюризация идет по пути совершенствования оптической системы и приемников изображения. Направление миниатюризации средств бортовой обработки и передачи данных, лоджия не вызывает сомнений в дальнейших перспективах.

Однако применяемые некоторыми разработчиками способы миниатюризации ОС и приемников изображения вызывают вопросы. Рассмотрим направления миниатюризации основных элементов информационного тракта.

Анализ схем ОС показывает, что средняя длина двух — трехзеркальных схем без бленды практически одинакова и составляет от 0,2 до 0,3 фокусных расстояний. Четырехзеркальные схемы, отделочные материалы,  имеют размер до 0,15 фокусного расстояния. Однако применение схем с количеством зеркал ванная более трёх, без высококачественных просветляющих покрытий, существенно снижает светопропускание ОС.

Основным преимуществом применения современных трехзеркальных схем на малых КА является уменьшение до N = А относительного фокусного расстояния. Это позволяет пропорционально уменьшить габариты ОС в два—три раза по сравнению с двухзеркальными ОС Ричи—Кретьена.

ГК Меркурий «Строительные и отделочные материалы».