CN112129319A - 星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法，其主要步骤包括：1、建立双光栅调制型成像仪器的参考坐标系；2、确定指向光学系统的镜头光轴；3、通过指向光学系统的镜头光轴，获取双光栅调制型成像仪器的入射光轴；4、确定平行光光源的位姿，确保平行光源的平行光按照双光栅调制型成像仪器的入射光轴入射；5、利用探测器记录入射光的中心位置，从而完成双光栅调制型成像仪器入射光轴的标定。该方法易于实现，精度较高，指向光学系统的重量和功耗较低，符合星载设备的需求。

Description

星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法

技术领域

本发明涉及光学测量领域，具体涉及一种星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法。

背景技术

星载双光栅调制型成像仪器主要应用领域为太阳耀斑观测，用于解释太阳爆发活动的物理机制，是太阳物理研究领域的重点。太阳耀斑爆发会在X射线波段发射较宽谱段的电磁波，仪器在此波段进行探测，由于X射线极强的穿透性，其探测过程与传统的光学成像不同，不能通过镜头进行成像，而是采用双光栅调制成像的方法。

双光栅调制成像方法是比较主流的耀斑探测手段，随着太阳物理研究的快速发展，近三十年内已研制出多个星载调制型成像的仪器。区别于传统光学成像仪器，该类仪器由于无法直接进行光学成像，因而难以定义入射光轴方向。若不能确切知晓仪器的入射光轴方向，引入初始的入射角误差，引起每个调制信号能量发生变化，最终使反演的发射源出现误差，影响探测的准确性和可信度。

发明内容

为了解决背景技术中无法准确获取星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴方向，因此会在探测时引入入射角误差，从而影响探测的准确性和可信度的问题，本发明提出一种星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法。

本发明的技术思路为：

双光栅调制型成像仪器的具有前、后两个光栅阵列，且前、后两个光栅阵列中对应位置的每个前、后光栅都一一对准，从应用层面讲，入射光轴是前、后两个对应位置的光栅中心的连线方向。仪器入射光轴标定存在一定难度，因为其无法直接定义和测量，因此本发明着重解决的问题就是将双光栅调制型成像仪器的理想光轴引出，使其能够被测量和标定。主要采用的措施是将仪器的理想光轴引出到一个指向光学系统上，该指向光学系统的光轴能够代表双光栅调制型成像仪器的光轴，之后对光学系统的光轴进行测量和标定，就实现了对双光栅准直器的入射光轴标定。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供的一种星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法，具体实现步骤如下：

步骤1：建立双光栅调制型成像仪器的参考坐标系；

参考坐标系的Z轴方向为双光栅调制型成像仪器的前、后光栅阵列的顶部平面法线方向；

参考坐标系的Y轴方向为双光栅调制型成像仪器的前、后光栅阵列的侧部平面与所述顶部平面的交线方向；

参考坐标系X轴方向为同时垂直于Z轴方向和Y轴方向的方向；

步骤2：确定指向光学系统的镜头光轴；

步骤2.1：在前光栅阵列上安装指向光学系统的镜头，所述镜头远离后光栅阵列的表面是一个平面，且被定义为第一平面；

步骤2.2：将激光跟踪仪的接触式测量靶标放置在所述第一平面的前方，直接接收激光跟踪仪发射的激光，测量出当前接触式测量靶标的坐标值(x_r,y_r,z_r)；

步骤2.3：保持接触式测量靶标的不变位置，激光跟踪仪出射的光经第一平面反射后再次被接触式测量靶标接收，并测量出当前接触式测量靶标的坐标值(x_i,y_i,z_i)；

步骤2.4：将两次测量的坐标值点连接，所形成的连线定义为指向光学系统的镜头光轴，并计算指向光学系统的镜头光轴方向

具体计算公式为：

步骤3：通过指向光学系统的镜头光轴，获取双光栅调制型成像仪器的入射光轴；

步骤3.1：计算指向光学系统的镜头光轴方向与参考坐标系的Y轴方向之间的偏差角α，具体计算公式为：

步骤3.2：根据偏差角α调整镜头，使指向光学系统的入射光轴与参考坐标系的Y轴方向基本重合，误差不超过10″，从而获得双光栅调制型成像仪器的入射光轴；

步骤4：确定平行光光源的位姿，确保平行光源的平行光按照双光栅调制型成像仪器的入射光轴入射；

步骤4.1：在指向光学系统镜头前端放置第一经纬仪，通过第一经纬仪观察镜头上第一平面的自准直反射像，调整第一经纬仪使自准直反射像与第一经纬仪十字分划板重合；

步骤4.2：在指向光学系统镜头和第一经纬仪之间放置五棱镜，五棱镜第一透射面正对第一经纬仪，通过第一经纬仪观察五棱镜第一透射面的反射自准像，调整五棱镜的位姿使该反射自准像与第一经纬仪的十字分划板重合，从而确保第一经纬仪的光轴与所述第一透射面垂直；

步骤4.3：在五棱镜的第二透射面前放置第二经纬仪，所述第二透射面与所述第一透射面垂直；首先，调整第二经纬仪的俯仰位姿，使第二经纬仪的俯仰角读数与第一经纬仪的俯仰角读数一致；然后，调整两台经纬仪的方位位姿，使之光轴相对，并确保使第一经纬仪观察的第二经纬仪的十字像斑的竖直线与第一经纬仪自身十字分划板的竖直线重合，并记录此时第一经纬仪方位角变化量θ；最后，将第一经纬仪的方位角复原，再将第二经纬仪方位角转动第一经纬仪方位角变化量的余角，即90°-θ，此时第一经纬仪和第二经纬仪的方位角垂直；

步骤4.4：通过第二经纬仪观察五棱镜第二透射面的反射自准像，使五棱镜绕第一透射面的法线方向旋转，直至五棱镜第二透射面的反射自准像与第二经纬仪的十字分划板重合，从而确保所述第二透射面与第二经纬仪的光轴垂直，即完成了五棱镜的位姿调整；

步骤4.5：将第二经纬仪取下，在同样位置放置平行光管，平行光管的焦面处放置十字分划板，照明光源采用白炽灯，通过平行光管的目镜观察五棱镜第二透射面的反射自准像，调整平行光管的位姿，使反射自准像与十字分划板的十字刻线重合；

步骤4.6：取下五棱镜，在同样位置放置能量分光镜，将所述照明光源由白炽灯更换为激光器，将激光器出光光纤放置在平行光管的焦面处固定构成平行光光源，平行光由平行光光源发射后，经过能量分光镜反射的光线先照射指向光学系统的镜头，部分经镜头反射的光二次入射至能量分光镜，再透过一部分光入射至第一经纬仪形成光斑，调整能量分光镜的位姿，使通过第一经纬仪观察到光斑中心与其十字分划板中心重合，即保证了平行光源的平行光沿双光栅调制型成像仪器的光轴入射；

步骤5：在后光栅阵列平面上安装探测器，使平行光光源的平行光经镜头入射后，在探测器上形成光斑，记录光斑中心在探测器上的位置(x_p,y_p)，从而完成双光栅调制型成像仪器入射光轴的标定。

进一步地，为了更加快速、精准的建立参考坐标系，上述步骤1中参考坐标系Y轴方向和Z轴方向的具体定义过程为：

A1：利用激光跟踪仪的接触式测量靶标接触前光栅阵列顶部的两个基准点A、B以及后光栅阵列顶部的两个基准点C、D，并测量出四个基准点的空间坐标值，拟合出第二平面，将第二平面的法线方向作为参考坐标系的Z轴方向；

A2：利用激光跟踪仪的接触式测量靶标接触前光栅阵列侧部的两个基准点E、F以及后光栅阵列侧部的两个基准点E、F，并测量出四个基准点的空间坐标值，拟合出第三平面，将第三平面与第二平面存在的交线作为参考坐标系的Y轴方向。

进一步地，上述前光栅阵列和后光栅阵列顶部的四个基准点，以及前光栅阵列和后光栅阵列侧部的四个基准点均为双光栅调制型成像仪器上的加工基准凸台。

进一步地，为了确保标定过程能满足后期实际探测各种不确定因素带来的影响，上述镜头安装在前光栅阵列的中心位置，所述探测器安装在后光栅阵列的中心位置。

本发明的有益效果是：

本发明在星载双光栅调制型成像仪器上安装一个光轴能够明确被定义的指向光学系统，通过指向光学系统的镜头光轴引出星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴，使用两台经纬仪、五棱镜和能量分光镜确定由平行光管和激光器组成的平行光源的位姿，使平行光源的平行光能够沿着星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴入射，从而实现了星载双光栅调制型成像仪器入射光轴的标定。本发明的方法易于实现，精度较高，指向光学系统的重量和功耗较低，符合星载设备的需求。

附图说明

图1为采用激光跟踪仪建立参考坐标时各零件的位置关系图；

图2为图1的原理示意图；

图3为激光跟踪仪测量镜头中第一平面时靶标的物点示意图；

图4为激光跟踪仪测量镜头中第一平面法线时靶标的反射像点示意图

图5为第一台经纬仪的位姿调整示意图；

图6为五棱镜第一透射面和第二台经纬仪的位姿调整示意图；

图7为第二台经纬仪辅助五棱镜第二透射面位姿调整示意图

图8为平行光管位姿调整示意图；

图9为最终入射光轴标定的示意图；

附图标记如下：

1-前光栅阵列、2-后光栅阵列、3-指向光学系统镜头、4-探测器、5-激光跟踪仪、6-接触式测量靶标、7-第一平面、8-交线、9-第二平面；10-第一经纬仪、11-五棱镜、12-第二经纬仪、13-平行光管、14-激光器、15-能量分光镜。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在有没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

由于星载双光栅调制型成像仪器进行太阳耀斑成像不是利用光学镜头，而是通过前光栅阵列和后光栅阵列成的阵列成像，因此难以直接定义仪器的入射光轴方向，其原因是有两个：

第一，所谓入射光轴方向是指：光线沿着零视场入射的方向。从应用层面讲，零视场方向是光线穿过前后两个光栅几何中心连线的方向，但是由于光栅的安装和布局特点，无法在安装到设备上后再准确测量几何中心，因此难以通过光栅来直接定义光轴方向；

第二，仪器的光栅是阵列式排布，由于装配和加工误差，从严格意义上讲，有多少对前后光栅组，就应该有多少个光轴，且所有光轴都不重合，这也使得直接使用光栅来定义仪器光轴意义是不明确的。导致仪器在实际应用时，无法准确知道仪器的朝向，这会对成像数据的准确性产生不良影响。

为了解决此问题，将星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴引出到一个能够代表仪器朝向的光学系统中，通过标定该指向光学系统的光轴，来定义星载双光栅调制型成像仪器的实际入射光轴。进一步地，该指向光学系统包括指向光学镜头以及探测器，将镜头与探测器分离安装在前、后光栅阵列平面上可以各自类比为前、后光栅，因此指向光学系统的光轴就可以定义为星载双光栅调制型成像仪器的光轴。

另外，在标定的过程中还需要用到多个光学器件，包括激光跟踪仪、激光器、平行光管、两台经纬仪、五棱镜、能量分光镜，现对各光学器件的用途作出说明：

激光跟踪仪和其自身携带的接触式测量靶标用来获得多个位置坐标，从而建立出星载双光栅调制型成像仪器参考坐标系。

利用两台经纬仪、五棱镜进行调整，确定出由激光器和平行光管构成的平行光源的位置，利用能量分光镜将平行光反射后，一部分平行光透过镜头并沿着星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴入射，探测器获得入射光光斑中心坐标，从而实现入射光轴的精确标定，另一部分平行光经镜头反射，再由能量分光镜透射被经纬仪接收可实现入射光轴标定结果的在线监控。

本发明提出一种星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法的基本实现原理分为两步：

1、将指向光学系统的镜头安装在前光栅阵列平面上，调整镜头光轴方向，建立其与仪器入射光轴之间的关系，令指向光学系统的镜头光轴能够代表仪器的入射光轴。

2、将探测器安装在后光栅阵列平面上，测量出垂直入射的光线在探测器上呈现的光斑位置，标定和记录光轴的方向。

基于以上介绍，现对给出一个具体实施例，来对具体的标定步骤进行详细的介绍：

步骤1：星载双光栅调制型成像仪器入射光轴的标定实际上是建立指向光学系统光轴与仪器理想光轴的位姿关系，因此需要建立参考坐标系，本实施例中参考坐标系的建立是借助于激光跟踪仪；

步骤1.1：如图1所示，利用激光跟踪仪5的接触式测量靶标6接触前光栅阵列1顶部的两个基准点A、B以及后光栅阵列2顶部的两个基准点C、D，并测量出四个基准点的空间坐标值，拟合出第二平面7，将第二平面7的法线方向作为参考坐标系的Z轴方向；

步骤1.2：利用激光跟踪仪5的接触式测量靶标6接触前光栅阵列1侧部的两个基准点E、F以及后光栅阵列2侧部的两个基准点E、F，并测量出四个基准点的空间坐标值，拟合出第三平面9，将第三平面9与第二平面7存在的交线8作为参考坐标系的Y轴方向；

步骤1.3：将同时垂直于Z轴方向和Y轴方向的方向作为X轴方向，从而确定了仪器参考坐标系，如图2所示。

这样定义参考坐标系有如下原因：

首先，星载双光栅调制型成像仪器的前、后光栅阵列平面的顶部与侧侧自身都各自设置有两个基准平台，一共八个基准平台(即图中的A、B、C、D、E、F、G、H四个凸台)。这些基准平台是作为每个光栅在安装时的参考位置基准，每个光栅都与基准平台具有特定的位置关系，且两个阵列上对应位置的前、后光栅分别与其各自平面的基准平台的位置关系相同。因此，本实施例在进行仪器坐标系建立时就巧妙的利用了这八个基准平台作为参考点。

理想情况下，每个对应位置的前、后光栅中心的连线既平行于上部基准平台拟合的平面(即第二平面)，也平行于侧部基准平台拟合的平面(第三平面)，因此上述基准平台拟合的两个平面的交线正好符合上述特征，能够表征仪器的入射光轴。

实际应用时，指向光学系统的光轴一定与星载双光栅调制型成像仪器的理想光轴存在偏差，因此将仪器的入射光轴方向(基准平台拟合平面的交线)选作仪器参考坐标系的一个坐标轴，方便定义和测量指向光学系统光轴与理想光轴方向的偏差。

步骤2：确定指向光学系统的镜头光轴；

步骤2.1：如图3，在前光栅阵列1上安装指向光学系统的镜头3(优选地，该镜头安装于前光栅阵列的中心位置)，所述镜头的远离后光栅阵列的表面为平面，且定义为第一平面16；

步骤2.2：将激光跟踪仪5的接触式测量靶标6放置在所述第一平面16的前方，接收激光跟踪仪5发射的激光，测量出当前接触式测量靶标的坐标值(x_r,y_r,z_r)；(该步骤中测量的结果为实际物点位置)

步骤2.3：如图4，保持接触式测量靶标6的不变位置，激光跟踪仪5出射的光经第一平面16反射后再次被接触式测量靶标6接收，并测量出当前接触式测量靶标的坐标值(x_i,y_i,z_i)；(该步骤中测量的结果为像点位置，可等效为图中的6”)

步骤2.4：将两次测量的坐标值点连接，所形成的连线定义为指向光学系统的镜头光轴，并计算指向光学系统的镜头光轴方向

具体计算公式为：

步骤3：通过指向光学系统的镜头光轴，获取双光栅调制型成像仪器的入射光轴；

步骤3.1：计算指向光学系统的镜头光轴与参考坐标系的Y轴方向之间的偏差角α，具体计算公式为：

其中，

为坐标系Y轴方向单位向量。

步骤3.2：根据偏差角α调整镜头，使指向光学系统的镜头光轴与参考坐标系的Y轴方向基本重合，误差不超过10″，从而获得双光栅调制型成像仪器的入射光轴；

步骤4：确定平行光光源的位姿，确保平行光源的平行光按照双光栅调制型成像仪器的入射光轴入射；

步骤4.1：如图5所示，在指向光学系统镜头3前端放置第一经纬仪10，通过第一经纬仪10观察镜头上第一平面16的自准直反射像，调整第一经纬仪10使自准直反射像与第一经纬仪10十字分划板重合；

步骤4.2：在指向光学系统镜头3和第一经纬仪10之间放置五棱镜11，五棱镜11第一透射面(图中S1)正对第一经纬仪10，通过第一经纬仪10观察五棱镜11第一透射面的反射自准像，调整五棱镜11的位姿使该反射自准像与第一经纬仪10的十字分划板重合，从而确保第一经纬仪10的光轴与所述第一透射面垂直，此时就调整好了第一经纬仪10的位姿；

步骤4.3：如图6和7所示，在五棱镜11的第二透射(图中S2)面前放置第二经纬仪12，所述第二透射面与所述第一透射面垂直；首先，调整第二经纬仪12的俯仰位姿，使第二经纬仪12的俯仰角读数与第一经纬仪10的俯仰角读数一致；然后，调整两台经纬仪的方位位姿，使之光轴相对，并确保使第一经纬仪10观察的第二经纬仪12的十字像斑的竖直线与第一经纬仪10自身十字分划板的竖直线重合，并记录此时第一经纬仪10方位角变化量θ；最后，将第一经纬仪10的方位角复原，再将第二经纬仪12方位角转动第一经纬仪10方位角变化量的余角，即90°-θ，此时第一经纬仪10和第二经纬仪12的方位角垂直；

步骤4.4：通过第二经纬仪12观察五棱镜11第二透射面的反射自准像，使五棱镜11绕第一透射面的法线方向旋转，直至五棱镜11第二透射面的反射自准像与第二经纬仪12的十字分划板重合，从而确保所述第二透射面与第二经纬仪12的光轴垂直，即完成了五棱镜11的位姿调整；

步骤4.5：如图8所示，将第二经纬仪12取下，在同样位置放置平行光管13，平行光管13的焦面处放置十字分划板，照明光源采用白炽灯，通过平行光管13的目镜观察五棱镜11第二透射面的反射自准像，调整平行光管13的位姿，使反射自准像与十字分划板的十字刻线重合；

步骤4.6：如图9所示，取下五棱镜11，在同样位置放置能量分光镜15，将所述照明光源由白炽灯更换为激光器14，将激光器14出光光纤放置在平行光管13的焦面处固定构成平行光光源，平行光由平行光光源发射后，经过能量分光镜15反射的光线先照射指向光学系统的镜头3，部分经镜头3反射的光二次入射至能量分光镜15，再透过一部分光入射至第一经纬仪10形成光斑，调整能量分光镜15的位姿，使通过第一经纬仪10观察到光斑中心与其十字分划板中心重合，即保证了平行光源的平行光沿双光栅调制型成像仪器的光轴入射；

步骤5：在后光栅阵列2平面上安装探测器4，使平行光光源的平行光经镜头3入射后，在探测器4上形成光斑，记录光斑中心在探测器4上的位置(x_p,y_p)，从而完成双光栅调制型成像仪器入射光轴的标定。

在之后进行入射方向判断时，光斑出现在该位置就说明光线是沿着双光栅调制型成像仪器入射光轴正入射的。

仪器实际在轨应用时，指向光学系统将对太阳成像，太阳光斑会呈现在探测器上，此时通过判断光斑的位置(x_s,y_s)与正入射位置(x_p,y_p)之间的差距，就可以计算出入射光的偏差角度：

其中f为指向光学系统镜头焦距，最终入射光轴标定还要考虑指向光学系统在安装时存在的偏差，即：

γ＝α+β

其中α和β都是含有方向信息的向量。

Claims (4)

1.一种星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立双光栅调制型成像仪器的参考坐标系；

参考坐标系的Z轴方向为双光栅调制型成像仪器的前、后光栅阵列的顶部平面法线方向；

参考坐标系的Y轴方向为双光栅调制型成像仪器的前、后光栅阵列的侧部平面与所述顶部平面的交线方向；

参考坐标系X轴方向为同时垂直于Z轴方向和Y轴方向的方向；

步骤2：确定指向光学系统的镜头光轴；

步骤2.1：在前光栅阵列上安装指向光学系统的镜头，所述镜头远离后光栅阵列的表面是一个平面，且被定义为第一平面；

步骤2.2：将激光跟踪仪的接触式测量靶标放置在所述第一平面的前方，直接接收激光跟踪仪发射的激光，测量出当前接触式测量靶标的坐标值(x_r,y_r,z_r)；

步骤2.3：保持接触式测量靶标的不变位置，激光跟踪仪出射的光经第一平面反射后再次被接触式测量靶标接收，并测量出当前接触式测量靶标的坐标值(x_i,y_i,z_i)；

步骤2.4：将两次测量的坐标值点连接，所形成的连线定义为指向光学系统的镜头光轴，并计算指向光学系统的镜头光轴方向

具体计算公式为：

步骤3：通过指向光学系统的镜头光轴，获取双光栅调制型成像仪器的入射光轴；

步骤3.1：计算指向光学系统的镜头光轴与参考坐标系的Y轴方向之间的偏差角α，具体计算公式为：

步骤3.2：根据偏差角α调整镜头，使指向光学系统的镜头光轴与参考坐标系的Y轴方向基本重合，误差不超过10″，从而获得双光栅调制型成像仪器的入射光轴；

步骤4：确定平行光光源的位姿，确保平行光源的平行光按照双光栅调制型成像仪器的入射光轴入射；

步骤4.1：在指向光学系统镜头前端放置第一经纬仪，通过第一经纬仪观察镜头上第一平面的自准直反射像，调整第一经纬仪使自准直反射像与第一经纬仪十字分划板重合；

步骤4.2：在指向光学系统镜头和第一经纬仪之间放置五棱镜，五棱镜第一透射面正对第一经纬仪，通过第一经纬仪观察五棱镜第一透射面的反射自准像，调整五棱镜的位姿使该反射自准像与第一经纬仪的十字分划板重合，从而确保第一经纬仪的光轴与所述第一透射面垂直；

步骤4.3：在五棱镜的第二透射面前放置第二经纬仪，所述第二透射面与所述第一透射面垂直；首先，调整第二经纬仪的俯仰位姿，使第二经纬仪的俯仰角读数与第一经纬仪的俯仰角读数一致；然后，调整两台经纬仪的方位位姿，使之光轴相对，并确保使第一经纬仪观察的第二经纬仪的十字像斑的竖直线与第一经纬仪自身十字分划板的竖直线重合，并记录此时第一经纬仪方位角变化量θ；最后，将第一经纬仪的方位角复原，再将第二经纬仪方位角转动第一经纬仪方位角变化量的余角，即90°-θ，此时第一经纬仪和第二经纬仪的方位角垂直；

步骤4.4：通过第二经纬仪观察五棱镜第二透射面的反射自准像，使五棱镜绕第一透射面的法线方向旋转，直至五棱镜第二透射面的反射自准像与第二经纬仪的十字分划板重合，从而确保所述第二透射面与第二经纬仪的光轴垂直，即完成了五棱镜的位姿调整；

步骤4.5：将第二经纬仪取下，在同样位置放置平行光管，平行光管的焦面处放置十字分划板，照明光源采用白炽灯，通过平行光管的目镜观察五棱镜第二透射面的反射自准像，调整平行光管的位姿，使反射自准像与十字分划板的十字刻线重合；

步骤4.6：取下五棱镜，在同样位置放置能量分光镜，将所述照明光源由白炽灯更换为激光器，将激光器出光光纤放置在平行光管的焦面处固定构成平行光光源，平行光由平行光光源发射后，经过能量分光镜反射的光线先照射指向光学系统的镜头，部分经镜头反射的光二次入射至能量分光镜，再透过一部分光入射至第一经纬仪形成光斑，调整能量分光镜的位姿，使通过第一经纬仪观察到光斑中心与其十字分划板中心重合，即保证了平行光源的平行光沿双光栅调制型成像仪器的光轴入射；

步骤5：在后光栅阵列平面上安装探测器，使平行光光源的平行光经镜头入射后，在探测器上形成光斑，记录光斑中心在探测器上的位置(x_p,y_p)，从而完成双光栅调制型成像仪器入射光轴的标定。

2.根据权利要求1所述的星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法，其特征在于：所述步骤1中参考坐标系Y轴方向和Z轴方向的具体定义过程为：

A1：利用激光跟踪仪的接触式测量靶标接触前光栅阵列顶部的两个基准点A、B以及后光栅阵列顶部的两个基准点C、D，并测量出四个基准点的空间坐标值，拟合出第二平面，将第二平面的法线方向作为参考坐标系的Z轴方向；

A2：利用激光跟踪仪的接触式测量靶标接触前光栅阵列侧部的两个基准点E、F以及后光栅阵列侧部的两个基准点E、F，并测量出四个基准点的空间坐标值，拟合出第三平面，将第三平面与第二平面存在的交线作为参考坐标系的Y轴方向。

3.根据权利要求2所述的星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法，其特征在于：前光栅阵列和后光栅阵列顶部的四个基准点，以及前光栅阵列和后光栅阵列侧部的四个基准点均为双光栅调制型成像仪器上的加工基准凸台。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的星载双光栅调制型成像仪器的入射光轴标定方法，其特征在于：所述镜头安装在前光栅阵列的中心位置，所述探测器安装在后光栅阵列的中心位置。

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