pco.edge 5.5助力外太空观测一：红外干涉仪为目的的气球望远镜项目
2026-07-16 来源:本站 点击次数:27Precision Attitude Control for the BETTII Balloon-Borne Interferometer
BETTII球载干涉仪的精确姿态控制
BETTII球载干涉仪的精确姿态控制
Dominic J. Benford†a, Dale J. Fixsena,b, Stephen A. Rineharta, Maxime J. Rizzob,a, Stephen F. Mahera,c, Richard K. Barrya
aNASA / Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771;
bDepartment of Astronomy, University of Maryland, College Park, MD 20741;
cScience Systems & Applications, Inc., Lanham, MD 20706
doi: 10.1117/12.927224
Proceedings Volume 8444, Ground-based and Airborne Telescopes IV; 84442P (2012)
aNASA / Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771;
bDepartment of Astronomy, University of Maryland, College Park, MD 20741;
cScience Systems & Applications, Inc., Lanham, MD 20706
doi: 10.1117/12.927224
Proceedings Volume 8444, Ground-based and Airborne Telescopes IV; 84442P (2012)
【摘要翻译】
用于红外干涉测量的球载实验双筒望远镜（BETTII）是一个加载在高海拔气球上飞行的8米基线远红外干涉仪。BETTII在30-90微米的波长下运行，将以小于半个弧秒的角分辨率获得科学目标的空间信息和光谱信息，这是其他远红外设施无法比拟的。这就要求将吊篮的姿态控制在几个弧秒的单位水平上，并将吊篮姿态的相位校正在小于十分之一弧秒的精度上，这对轻型球载系统来说是巨大的挑战。我们设计了一种精确的姿态确定系统，以高达100 Hz的频率在2 ms左右提供吊篮姿态信息，并以高达10 Hz的速率在半弧秒时间精度上提供精确的绝对姿态确定。涉及刚体运动和尖端倾斜活塞校正的多级控制系统可提供所需的精确指向稳定性，以便远红外仪器在开环控制中执行空间/光谱干涉测量。我们介绍了姿态确定和控制的设计关键点以及其发展状况。
关键词：精确指向，球载望远镜，红外干涉仪，姿态确定，姿态控制
Keywords: Precision Pointing, Balloon-borne telescope, Infrared interferometry, Attitude determination, Attitude control
Keywords: Precision Pointing, Balloon-borne telescope, Infrared interferometry, Attitude determination, Attitude control
图文节选（1）
图1：我们通过使用由碳纤维管和紧凑型钢制端头制成的计量桁架，建造了一个坚固且刚硬、并在温度变化下表现良好的结构。用于承载如定星镜、低温恒温器等的单个机架的建造则使用钛、殷钢管的组合来确保刚度和适合的CTE效果。围绕计量桁架中心的是一个负载结构，该负载结构由80/20铝制成，旨在容纳BETTII系统的非光学组件。
图文节选（2）
图文节选（3）
3. 星体跟踪器
我们的星体跟踪器概念基于pco.edge科学相机。该探测器本体是一个像元为6.5微米、有5.5兆像素阵列的仙童CMOS 图像传感器。该图像传感器在红外波段的量子效率为40％，读取噪声为1.1 e-。它的读出速率足够快，可以连续采集100 fps，但是根据速度和灵敏度的双重需求，我们以10 Hz的频率进行操作。与相机连接的计算机用CameraLink采集卡进行数据采集……
【关于pco.edge 5.5】
pco.edge 5.5 具有新异的科研级CMOS（sCMOS）芯片，能提供清晰的图像质量和准确的测量结果。为需要超高分辨率、高帧速率、16位动态范围、高量子效率和多种快门选项的用户精心设计，并且具有彩色芯片型号。
基本参数：
- 热稳定（制冷）0°C / +5°C / +7°C
- 超低中值读出噪音1.0 e-
- 高分辨率2560×2160像素
- 动态范围30 000 : 1 (CLHS, USB) / 27 000 : 1 (CL)
- 量子效率可达60%
- 快门曝光时间: 500 µs 至 2 s（RS）
- 最高帧速率100 fps
- 滚动快门或全域快门/全域重置快门
- Camera Link 全接口或者USB 3.0 接口
- 黑白或者彩色芯片
- 紧凑机身设计: 102×79×70 mm3
- 可选项：水制冷系统
【关于埃赛力达科技Excelitas Technologies Corp.】
埃赛力达是一家技术经验丰富供应商，致力于提供先进的、改善生活的革新技术，为生命科学、先进工业、新一代半导体、航空航天等各终端市场的全世界企业提供服务。公司总部位于美国宾夕法尼亚州匹兹堡。埃赛力达是光子技术设计、开发和制造领域的重要合作伙伴，为全世界客户提供传感、检测、成像、光学和特种光源方面的前沿创新技术。
广州市元奥仪器有限公司作为埃赛力达在国内的核心代理商，根据用户的不同需求提供具备高性能、高质量的产品，为客户提供专业的方案与报价，欢迎咨询！
【关于元奥仪器】
广州市元奥仪器有限公司从事引进欧美高端光电相关领域的仪器设备与提供系统集成的服务商。
本公司是一家有一定工程技术根基的高质素专业公司，为客户提供专业的高端的仪器与产品。我们拥有充满活力的销售队伍与受过原厂培训、经验丰富的售后服务队伍，同时我们具有丰富仪器技术知识和应用经验的人员，这是我司成功和发展的基本保障，是我们的信心所在，也是客户寄以信任的基础，我们衷心感谢各位客户长期以来对我司的充分信赖和鼎力支持。我司代理众多国际上高端品牌的光学成像系统与光机系统，如德国Excelitas PCO公司、加拿大Excelitas LED光源、美国FLI公司、美国MEDIACY公司、英国Prior公司、美国BNC公司、日本GOYO OPTICAL公司等等。
我司凭借多年在成像领域的应用经验与成功案例，我们为您提供各种成像设备与系统产品，科学级CCD相机、高速摄像机、高灵敏度相机、工业相机、超高灵敏度相机、sCMOS科学相机与水下摄像机。主要应用在天文成像、工业成像、光谱成像分析、机器视觉和其他在科研对成像有高要求的测量领域。
我们以专业的知识及热忱的服务，期望为用户提供途径而达到更好的工作效率而努力，本着不断吸收新知的精神，让用户能享用信息科技所带来的便利。努力保持在物理光学、高速摄影、工业检测、分析化学，环境环保等领域的仪器设备各方面上给用户提供全新的技术产品。
“专业的知识，优质的售后服务，专门的技术支持力量”，这是我公司所一向的待客宗旨，把一整套优质的服务贯彻于售前、售后服务中，这是我们的承诺。
我们所代理的仪器设备已广泛应用于各著名大学、研究单位、工业生产领域、医院等。让我们与新老客户朋友一起，继往开来，与时共进......如对相关产品感到兴趣，欢迎随时联系交流，公司网址：www.gzyaco.com、电话：400-860-2677。
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