基于像差探测的太阳望远镜副镜姿态校正方法

重力和温度作用会导致结构变形从而引起副镜姿态失调、像质变差等问题,如何获取副镜相对主镜的失调量是进行副镜姿态校正的关键环节.以2m环形太阳望远镜副镜姿态校正系统为例,研究了基于小视场波前像差测量的副镜姿态校正方法.针对偏心和倾斜存在耦合,而在小视场中无法通过多视场的波前像差探测实现解耦的问题,分析了采用正则因子约束低灵敏度失调量和直接约束低灵敏度失调量两种方法的校正效果.提出了正则因子对失调量约束的两种实施方案:基于稳定0点位置的失调量调整和相对位置的失调量调整.根据失调量校正的灵敏度矩阵模型、波前探测系统的测量精度以及六杆机构的执行误差,分别从像质补偿效果、失调量求解精度和累积误差三个方面对不同的校正方法进行了仿真研究.仿真结果表明,以一定的正则因子对失调量基于稳定0点位置进行整体约束的校正方案,失调量的求解和系统的像质改善均能取得较好效果,该方法能够将波面均方根误差从0.4959λ改善到0.0062λ,且不会在连续的调整过程中引入较大的累积误差,该方案更适用于基于小视场像差测量的副镜姿态校正系统.