对于空间碎片观测相机、超高精度星敏感器等探测暗弱点状目标的设备而言，大口径紧凑型高像质的光学系统是实现设备亚角秒级探测精度关键影响因素。对星敏感器等姿态测量精度影响较大的是温度变化引起透镜组光学性能的变化的视轴漂移误差，光学系统焦距误差，光轴偏离误差和焦平面倾斜误差以及光学畸变校正残留误差引起的偏置误差等低频误差。
由空间室王虎、刘杰、薛要克等人的发明专利《暗弱点状目标探测用亚角秒级大口径紧凑型光学结构》（发明专利号：ZL201510058431.8）很好的解决了上述问题，使得光学系统的热稳定性及高像质有效减小了低频误差，近日已获发明授权。
该系统光学总长为175mm（与口径尺寸相当），焦距320mm，是目前国内首个口径最大、焦距最长的星敏感器光学系统。该系统引入了无热化、轻小型化及杂光抑制等多项技术。其中，采用次反射镜与孔径校正镜共面的设计理念，以及孔径校正镜在光路中被应用多次等特殊布局，缩短了光学总长，使系统的口径与光学总长相当；次镜遮光罩与孔径校正镜中心以通孔方式连接，有效减小了遮拦及杂光多次反射影响，获得了良好的杂散光抑制效果。整个光学系统的像质好，能量集中，弥散斑和色偏差以及色畸变都较小，有利于亚角秒级探测精度的实现，适用于超高精度星敏感器以及空间碎片等暗弱点目标的探测。
该发明专利的实例已成功应用于天舟一号货运飞船。
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