CN101221089A - 一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测系统，该系统包括：主镜、次镜、点光源装置、分光板、采样镜及光电探测装置，其中，采样镜有多个并均与主镜刚性连接；本发明同时还公开了一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测方法，通过在主镜面形发生畸变前后，探测点光源光波依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上所形成的各光斑的质心位置，获得畸变前后各光斑质心位置偏差量；根据偏差量，计算主镜在各采样镜处的局部斜率变化；进而得出主镜面形畸变分布。利用本发明，能使探测主镜面形变化时受客观条件限制少、能源消耗小、隐蔽性强，能提供足够信噪比，且探测所需的结构简单可靠，探测过程简单方便。

Description

一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测方法及系统

技术领域

本发明涉及反射型光学成像系统主镜面形畸变的探测技术，尤其是指一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变的探测方法及系统。

背景技术

随着空间科学技术的发展，空间光学遥感器在地面信息获取中发挥着越来越重要的作用，例如：可以利用空间光学遥感器进行森林火灾预警、气象预报、农作物监测，尤其是进行航天侦察等等。空间光学遥感器具有监察范围广、分辨率高、实时性强等优点，是现代化、高性能、不受领土限制的航天监察工具，已经成为各个国家竞相发展的航天项目。

在实际应用中，由于重力场、温度场的不稳定等因素会导致空间光学遥感器的主镜面形产生畸变，进而造成空间光学遥感器的分辨力和测量精度下降，影响获取数据的精确度和准确性，因此，对重力场、温度场等因素导致的主镜面形畸变进行探测并依据探测结果进行面形校正或者数据处理以尽量恢复应有的分辨力是非常有必要的。

目前，对空间光学遥感器的主镜面形畸变探测，最主要的方法是选取适当的信标对空间光学遥感器进行波前探测。但是，在选取信标的时候，既要考虑到外界环境因素对空间光学遥感器的影响，还要考虑所选信标的体积、能源消耗、所能提供的信噪比，以及所选信标的隐蔽性等，可见，选择合适的信标并不容易。

迄今为止，探测空间光学遥感器的主镜面形畸变时，所选取的信标主要是自然星信标、激光导星信标、扩展信标及机内信标。

采用自然星信标(周仁忠，阎吉祥，俞信，赵达尊，曹根瑞编著的《自适应光学》，北京，国防工业出版社，1996)时，选取空间自然星发出的光波到达空间光学遥感器时的平面波前作为测量基准，通过探测遥感器主镜反射光波的波前形状来推算主镜的面形畸变。由于作为空间光学遥感器载体的航天器在环绕地球运行时，空间光学遥感器的视轴往往也在转动，所以另外需要一个搜索跟踪机构使遥感器的视轴锁定在自然星方向上，使得整个探测结构比较复杂；更严重的是，采用自然星作为信标不适合空间光学遥感器在对地观测时使用，这是因为地球将遮挡来自自然星的光波。

利用激光导星作为信标时，如果激光器安装在地面(Foy.R，Labeyrie.A，Feasibility of adaptive telescope with laser probe[J]，Ast.Astrophy，1985，152：129-131)，则遥感器的工作地区将严重受限；如果激光器安装在遥感器上(B.K.Mc Comas，E.J.Friedman，Wavefront sensing for deformable space-based opticsexploiting natural and synthetic guide stars[J]，Opt.Eng，2002，41(8)：2039-2049)，则需要附加激光器，以激光在空气中的散射光波波前作为测量基准。除了需要有较复杂的附加结构及不易实现的能源供应之外，还存在隐蔽性不良的问题—遥感器向大气中间层发射激光形成信标的同时，该激光也将穿过大气层而射向地面，这部分光不仅将造成背景噪声，而且易被地面发现。

扩展信标(T.R.Rimmele，Solar Adaptive Optics[J]，Proc.SPIE，2000，4007：218-231)选取大面积区域的被观察物本身作为信标，然后利用波前传感器进行波前探测，通常是利用哈特曼—夏克波前传感器(Genrui Cao and Xin Yu，Study on the Hartmann-Shack wavefront sensor[J]，Proc.SPIE，1992，1752：112-119)进行波前探测。但它需要亮度足够大的扩展信标，如太阳表面，而应用于空间对地观测时将受到诸多客观条件的限制，例如地面目标的纹理结构是否丰富、反射率是否足够大、太阳对地面的照射角度、以及地面气候、能见度等的限制，使得在许多情形中因探测信噪比不足而无法实现波前探测。

机内信标(曹根瑞，朱秋东，苏鹏，一种新型的自基准哈特曼波前传感器[J]，光电工程，2004，31(6)：1-4)是利用设置在主镜外部的可作扫描运动的五棱镜对由系统内部的点光源装置在主镜镜面面形发生畸变前后所发出的光波在不同位置处进行采样测量，以获得光波斜率变化，从而推导出主镜面形的畸变分布。该方法因将信标设置在系统内部而使探测基本不受客观条件限制，对能耗要求也比较低。但是该方法需要在主镜外部设置不小于主镜口径的机械扫描装置，结构较为复杂，重量较大，且因采用时序扫描而使探测时间延长，不很适合于空间光学遥感器。

因此，寻找一种能够克服上述各种方法缺点的合适信标，且能准确探测出空间光学遥感器主镜面形畸变的方法显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种空间反射型光学遥感器主镜镜面面形畸变探测方法及系统，能使探测主镜面形变化时受客观条件限制少、能源消耗小、隐蔽性强，能提供足够信噪比，且为实现上述探测所需的结构简单可靠，探测过程简单。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测系统，该系统包括：主镜、次镜、固定于空间反射型光学遥感器上的点光源装置、分光板、至少一个采样镜以及光电探测装置，所述主镜为凹面镜，中间设有通光孔，所述采样镜与主镜镜面刚性连接，其中，

点光源装置，用于产生球面光波，并使产生的光通过分光板射到次镜上；

次镜，用于将点光源装置发射来的光反射到与主镜镜面刚性连接的采样镜上，并反射采样镜反射回来的光，使光通过分光板照射到探测装置上；

采样镜，用于将由次镜反射来的光再次反射到次镜上；

探测装置，用于同时探测主镜面形发生畸变前后，点光源装置产生的光依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上所形成的各个光斑的质心位置。

其中，所述采样镜采用胶粘、嵌入或嵌入加胶的方式与主镜的镜面刚性连接。

进一步地，所述采样镜在主镜镜面的排布密度及排布位置根据主镜的尺寸和需要测量的主镜面形变化的最高空间频率确定，且各采样镜之间的间距满足尼奎斯特Nyquist采样定理。

进一步地，所述采样镜的反射表面为斜平面或斜球面，且采样镜的法线方向与主镜镜面的当地法线方向不同。

较佳地，所述点光源装置产生的是单色光波，所述采样镜的反射表面镀有相应于所述单色光波的窄带高反膜。

较佳地，所述点光源装置为激光器和会聚透镜，或为光纤光源。

进一步地，所述探测装置为电荷耦合器件CCD二维阵列探测器，或为CCD二维阵列探测器和会聚透镜。

较佳地，所述探测装置为除CCD二维阵列探测器以外的其他二维阵列探测器，或为除CCD二维阵列探测器以外的其他二维阵列探测器和会聚透镜。

一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测方法，该方法包括以下步骤：

A、利用探测装置测量空间反射型光学遥感器主镜面未发生畸变时，由点光源装置发出的光依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上的各个光斑的质心位置；

B、利用探测装置测量空间反射型光学遥感器主镜面形发生变化后，由点光源装置发出的光依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上的各个光斑的质心位置；

C、根据步骤A和B获得的各个光斑质心位置，计算主镜镜面面形变化前后探测装置上各个光斑的质心位置偏差量；

D、根据步骤C获得的偏差量，得到主镜在各个采样镜处的局部斜率变化；

E、根据得到主镜在各个采样镜处的局部斜率变化，得出主镜面形畸变的空间分布。

本发明空间反射型光学遥感器主镜镜面面形畸变探测方法，在空间反射型光学遥感器内部自带点光源装置，并在空间反射型光学遥感器主镜的镜面内根据测量精度的要求和尼奎斯特(Nyquist)采样定理的要求排布多个固定采样镜，当主镜面形发生畸变时，可以通过各采样镜法线方向的变化量推算出主镜在各采样镜处的局部斜率变化，然后利用波前重构算法中常用的模式法便可得到主镜面形畸变分布，可见，该方法由于空间反射型光学遥感器自带点光源信标，因此在探测主镜面形畸变时受客观条件限制少，又因点光源所发出的光只经过很短的传播距离和次镜不多的反射即可到达探测装置，所以光源只需要较少的发光强度便可以提供足够的探测信噪比，从而其能源消耗较小，而且点光源发出的光波基本不会泄漏到遥感器外部，故隐蔽性很强。

附图说明

图1为本发明第一实施例的系统结构示意图；

图2为本发明第二实施例的系统结构示意图；

图3为本发明空间反射型光学遥感器主镜面形探测的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步详细的说明：

本发明的基本思想是：在空间反射型光学遥感器内部设置点光源装置作为信标，并在空间反射型光学遥感器主镜镜面上或其附近根据测量精度的要求和Nyquist采样定理的要求固定多个采样镜，同时在空间反射型光学遥感器主镜面的前方固定次镜，在点光源装置和主镜之间固定分光板及探测装置，且各个器件之间的位置安排使得主镜面在正常情况下和发生畸变时，点光源装置通过次镜反射和采样镜反射，及分光板的光能够由探测装置探测出来。探测前，事先测定由采样镜反射到探测装置上光斑的质心位置，当主镜面形发生畸变时，由于采样镜与主镜采用刚性连接，使得各采样镜的法线方向变化可以代表主镜在各个采样镜所在位置处的法线方向变化，因此通过采样镜法线方向的变化量可推算出主镜在采样镜处法线方向的变化量，即主镜在采样镜处的局部斜率变化，得到主镜在各个采样镜处的局部斜率变化后，再利用波前重构算法中常用的模式法便可得到主镜的面形畸变分布。

图1为本发明第一实施例的系统结构示意图，如图1所示，该装置主要包括：反射型光学系统的主镜1、次镜2、多个采样镜3、电荷耦合器件(CCD，Charge Coupled Device)二维阵列探测器4、分光板5及光纤光源6，其中，凹面反射镜和凸面反射镜分别是空间反射型光学系统的主镜1和次镜2，主镜1的中间设有一通光孔，以使系统工作时射向主镜1的平行光束能够在经过主镜1和次镜2反射后通过该通光孔射到位于主镜背面的成像探测器上。探测器除了可以是CCD二维阵列探测器以外，也可以是其他的二维阵列探测器。另外，光纤光源6相当于本系统的点光源装置，它可发射某一波长的单色光，CCD探测器4相当于本系统的探测装置。多个采样镜3与主镜1的镜面通过胶粘、嵌入或嵌入加胶的方式刚性连接，所述点光源装置、分光板5、次镜2、多个采样镜3及探测装置全部固定于空间反射型光学遥感器上。

主镜1与次镜2构成经典的卡赛格林望远镜，且点光源装置放置于主镜1后方，即主镜背向次镜一方的光轴上，次镜2放置于主镜1前方，即主镜镜面朝向一方的光轴上。图中，光轴用线标出。探测装置在点光源装置和主镜1之间离轴的位置上，分光板5位于点光源装置和探测装置之间的光轴位置上，且各个器件之间的位置安排使得主镜镜面在正常情况下和发生畸变时，点光源装置发射的光波能够穿过主镜1的通光孔，并通过次镜2的反射和各个采样镜3的反射，再次通过主镜1的通光孔返回分光板5，然后被分光板5反射到探测器4形成光斑，由探测器4探测光斑的位置。该系统的具体结构见图1。

采样镜3的反射表面镀有窄带高反膜，窄带高反膜只对点光源装置发出的单色光具有较高反射率，而对空间反射型光学成像遥感器工作波长的光波透射或吸收。此外，采样镜3可以是一薄圆柱体的一个端面，该圆柱体的另一端面以胶粘方式与主镜1的镜面固定连接，而作为采样镜3的那个端面磨成斜平面或斜球面，其倾斜的角度能保证所磨成的平面或球面的法线方向与主镜1镜面的当地法线方向不同，且所有的采样镜3与主镜1的材料相同，保证二者之间的刚性连接。采样镜3与主镜1的刚性连接也可采用如下方式：主镜1于光学精加工前预先在各个采样的位置处打孔，加大采样镜3所在圆柱体的高度，并将这些圆柱体通过嵌入方式或嵌入加胶的方式与主镜1刚性连接，且刚性相连时保证采样镜3的法线方向与主镜1当地的法线方向不同，以至于可以将入射的光波沿经过采样镜3的反射以后最终在探测装置的靶面上形成光斑。同时，嵌入后的所述圆柱体的一个作采样镜3的端面稍低于主镜1的表面，使得可以在嵌入采样镜3之后再对主镜1进行光学精加工，以避免连接采样镜3时产生主镜面形变形。

探测主镜面形畸变时，光纤光源6发出的球面波经次镜2反射到与主镜1刚性连接的采样镜3上，由于采样镜3的法线方向与主镜1当地法线方向不同，因此光波经采样镜3和次镜2的反射后仍然能够通过主镜1的通光孔射向主镜1的后方，经过分光板5后会聚到CCD探测器4的靶面上，形成光斑。

探测前，要事先测定由各个采样镜3反射到CCD探测器4上光斑的质心位置。当空间反射型光学成像遥感器在轨工作时，主镜1镜面会受重力或温度场的影响而发生畸变，由于采样镜3与主镜1之间为刚性连接，因此发生畸变处的采样镜3的法线方向也会产生相应的变化，使得从发生畸变处的采样镜3处反射回来的光波在CCD探测器4上形成的光斑质心位置偏离事先测定的位置，只要获得主镜1镜面变形前后CCD探测器4上光斑的位置偏差量，便可以通过计算得到采样镜3的斜率变化量，由于采样镜3与主镜1镜面刚性连接，可以近似认为采样镜3的斜率变化量就是主镜1在采样镜3处的局部斜率变化。

此外，采样镜3的排布密度及排布位置需根据主镜1的尺寸和需要测量的主镜面形变化的最高空间频率设计，使得采样镜3既能反映主镜1边缘的斜率变化，又能保证采样间距满足Nyquist采样定理要求。

由于圆域Zernike多项式(Noll.R.J.Zernike polynomials and atmosphericturbulence[J].J.Opt.Soc.Am.1976，66(3)：207-211)是定义在单位圆内的一组完备正交基，且与光学设计者惯用的Seidel像差具有一定的联系，因此常把圆形口径光学元件面形的畸变表示成圆域Zernike多项式的线性组合。卡赛格林望远镜系统中的主镜光学表面并非圆形，而是圆环形设计，此时圆域Zernike多项式在圆环形区域中失去正交性，故最好使用在此区域中正交的环域Zernike多项式(Mahajan.V.N.Zernike annular polynomials for imaging systems withannular pupils[J].J.Opt.Soc.Am.1981，71(1)：75-85)表示主镜面形的畸变。

由于温度场、重力场产生的变形主要包含低空间频率成分，而对于低频成分，圆域Zernike多项式和环域Zernike多项式拟合能力相当(张强，吕百达，姜文汉，环形区域上Zernike模式法波前重构[J]，强激光与粒子束，2000，12(3)：306-310)，因此，可以用圆域Zernike多项式来代替环域Zernike多项式对主镜面形畸变进行拟合，同时也可以利用圆域Zernike多项式所表示的空间频域特性来确定主镜上各采样镜的间距及排布。

如果用在直径为D的圆域内完备正交的圆域Zernike多项式(以下简称Zernike多项式)的前15项表示主镜1面形畸变，根据Nyquist采样定理，可以写出垂直于光轴的两个正交方向上采样间距x_sample及y_sample应满足的条件，由公式(1)表示：

                         x_sample＝y_sample≤D/4f_rpeak         (1)

其中，f_rpeak为Zernike多项式导数径向功率频谱密度的峰值径向频率。

已经指出温度场、重力场所引起主镜1面形畸变主要包含低频成分，用Zernike多项式的前15项对面形畸变进行拟合应该能够满足精度的要求。多项式前15项所对应的径向数n的最大值为4，其导函数的径向功率谱密度分布由第5阶的第一类贝塞尔函数所决定，且峰值频率为f_rpeak＝1.208周期/半径，此时公式(2)变为公式(3)：

                   x_sample＝y_sample≤D/4.832                 (2)

图2为本发明第二实施例的系统结构示意图，如图2所示，本实施例与第一实施例的不同点仅在于，本实施例的点光源装置是由激光器7和会聚透镜8组成的，可在光轴上产生点光源，探测装置是由CCD探测器4和会聚透镜9组成的。同样，此处的探测器也可以用其他的二维阵列探测器来代替。

对主镜1的面形畸变测量时，激光器7发出的平行光经会聚透镜8后在光轴上成一像点，由此像点发出的球面波经次镜2和与主镜1刚性连接、且法线方向与主镜1当地法线方向不同的采样镜3反射后，再经过次镜2和分光板5的反射，被会聚透镜9会聚到CCD探测器4的靶面上。

同样，在探测前，要事先测定好由采样镜3反射到CCD探测器4上光斑的质心位置。当空间反射型光学遥感器在轨工作时，主镜1镜面会受重力场或温度场的影响而产生畸变，由于各个采样镜3均与主镜1之间为刚性连接，因此，发生畸变处的采样镜3的法线方向也会产生相应的变化，使得从发生畸变处的采样镜3处反射回来的光波在CCD探测器4上形成的光斑质心位置偏离事先测定的位置，但只要获得主镜1镜面面形产生畸变前后CCD探测器4上光斑的位置偏差量，便可以通过计算得到主镜1在采样镜3处的局部斜率变化。

利用实施例一和实施例二对主镜面形畸变进行探测时，具体的主镜面形探测方法流程如图3所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤301、测定主镜面形未发生畸变时，由点光源装置发出的球面波依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上的各个光斑的质心位置；

步骤302、主镜面形发生畸变后，测量点光源装置发出的球面波依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上的各个光斑的质心位置；

由于采样镜的法线方向与主镜当地法线方向不同，因此光波经各个采样镜反射后，能够分别按指定方向返回系统内部，经过分光板后会聚到CCD探测器的靶面上的各个相应位置处。

步骤303、获得主镜镜面产生畸变前后探测装置上各个光斑的位置偏差量；

步骤304、根据步骤303获得的偏差量得到主镜镜面在各个采样镜处的局部斜率变化；

步骤305、根据步骤304获得的主镜镜面在各个采样镜处的局部斜率变化，利用波前重构算法中常用的模式法得到主镜镜面面形的畸变分布。

无论是实施例一还是实施例二，都需要执行上述步骤305，即执行波前重构算法。

下面以模式法为例来具体说明波前重构：

主镜1的面形变化W可以用Zernike多项式的线性组合表示，即 $W=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{a}_i\·Z_i,$ 其中Z_i表示第i阶Zernike多项式，a_i为其相应的拟合系数，分别在x和y方向对W求导，有公式(4)和公式(5)：

$W_x=\frac{\∂W}{\∂x}=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{a}_i\·\frac{\∂Z_i}{\∂x}=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{a}_i\·Z_x---\left(3\right)$

$W_y=\frac{\∂W}{\∂y}=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{a}_i\·\frac{\∂Z_i}{\∂y}=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{a}_i\·Z_y---\left(4\right)$

将公式(4)和公式(5)用矩阵形式可以表示为公式(6)：

$\left\{\begin{array}{c}{W}_x\left(1\right)\\ W_x\left(2\right)\\ \·\\ \·\\ \·\\ W_x\left(M\right)\\ W_y\left(1\right)\\ W_y\left(2\right)\\ \·\\ \·\\ \·\\ W_y\left(M\right)\end{array}\right\}=\left\{\begin{array}{cccc}{Z}_{x2}\left(1\right)& Z_{x3}\left(1\right)& \·\·\·& Z_{\mathrm{xl}}\left(1\right)\\ Z_{x2}\left(2\right)& Z_{x3}\left(2\right)& \·\·\·& Z_{\mathrm{xl}}\left(1\right)\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ Z_{x2}\left(M\right)& Z_{x3}\left(M\right)& \·\·\·& Z_{\mathrm{xl}}\left(M\right)\\ Z_{y2}\left(1\right)& Z_{y3}\left(1\right)& \·\·\·& Z_{\mathrm{yl}}\left(1\right)\\ Z_{y2}\left(2\right)& Z_{y3}\left(2\right)& \·\·\·& Z_{\mathrm{yl}}\left(2\right)\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ Z_{y2}\left(M\right)& Z_{y3}\left(M\right)& \·\·\·& Z_{\mathrm{yl}}\left(M\right)\end{array}\right\}\left(\begin{array}{c}{a}_2\\ a_3\\ \·\\ \·\\ \·\\ a_l\end{array}\right)---\left(5\right)$

记为：W＝Z·A，其中，M为各个采样镜的位置，W_x和W_y表示由CCD探测器所获得的各采样镜的斜率变化数据，Z_x和Z_y分别为Zernike多项式沿x和y方向的导数，l为重构的模式阶数。

由于Zernike多项式偏导数的非正交性和有限的斜率采样点，都有可能导致传递矩阵Z的秩不完备，因此方程的最小二乘解可以用矩阵的广义逆来得到：

         A＝Z⁺W＝(Z^TZ)^-1Z^TW                              (6)

根据公式(7)所确定的拟合系数a_i，便可以获得由于外界影响导致主镜镜面产生的畸变。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测系统，其特征在于，该系统包括：主镜、次镜、固定于空间反射型光学遥感器上的点光源装置、分光板、至少一个采样镜以及光电探测装置，所述主镜为凹面镜，中间设有通光孔，所述采样镜与主镜镜面刚性连接，其中，

点光源装置，用于产生球面光波，并使产生的光通过分光板射到次镜上；

次镜，用于将点光源装置发射来的光反射到与主镜镜面刚性连接的采样镜上，并反射采样镜反射回来的光，使光通过分光板照射到探测装置上；

采样镜，用于将由次镜反射来的光再次反射到次镜上；

探测装置，用于同时探测主镜面形发生畸变前后，点光源装置产生的光依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上所形成的各个光斑的质心位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采样镜采用胶粘、嵌入或嵌入加胶的方式与主镜的镜面刚性连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采样镜在主镜镜面的排布密度及排布位置根据主镜的尺寸和需要测量的主镜面形变化的最高空间频率确定，且各采样镜之间的间距满足尼奎斯特Nyquist采样定理。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述采样镜的反射表面为斜平面或斜球面，且采样镜的法线方向与主镜镜面的当地法线方向不同。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述点光源装置产生的是单色光波，所述采样镜的反射表面镀有相应于所述单色光波的窄带高反膜。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述点光源装置为激光器和会聚透镜，或为光纤光源。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述探测装置为电荷耦合器件CCD二维阵列探测器，或为CCD二维阵列探测器和会聚透镜。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述探测装置为除CCD二维阵列探测器以外的其他二维阵列探测器，或为除CCD二维阵列探测器以外的其他二维阵列探测器和会聚透镜。

9.一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A、利用探测装置测量空间反射型光学遥感器主镜面未发生畸变时，由点光源装置发出的光依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上的各个光斑的质心位置；

B、利用探测装置测量空间反射型光学遥感器主镜面形发生变化后，由点光源装置发出的光依次通过分光板、次镜、各个采样镜、次镜及分光板反射到探测装置上的各个光斑的质心位置；

C、根据步骤A和B获得的各个光斑质心位置，计算主镜镜面面形变化前后探测装置上各个光斑的质心位置偏差量；

D、根据步骤C获得的偏差量，得到主镜在各个采样镜处的局部斜率变化；

E、根据得到主镜在各个采样镜处的局部斜率变化，得出主镜面形畸变的空间分布。

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