Chuyển đến nội dung chính

      

BLOG Chơi casino

Ngày 6 tháng 3 năm 2023

Từ ý tưởng đến CubeSat, Phần 1: Sử dụng phần mềm Chơi casino Zemax để phát triển hệ thống CubeSat

Trong ngành hàng không vũ trụ, CubeSats đã nổi lên như một giải pháp chi phí thấp, dễ sản xuất cho các hệ Chơi casino quang học trong không gian. Chúng mang đến cơ hội duy nhất để phát triển phương pháp tiếp cận dây chuyền sản xuất cho các sản phẩm trên không gian thông qua các hệ Chơi casino nhỏ hơn, giá cả phải chăng hơn.

Các công ty sản xuất hệ thống quang học CubeSat cần một phương pháp chính xác và đáng tin cậy để phát triển thiết kế quang học, đóng gói hệ thống bằng quang cơ học cũng như lập mô hình các tác động về cấu trúc và nhiệt mà hệ thống sẽ gặp phải trên quỹ đạo. Loạt bài này sẽ giải thích sự phát triển cấp cao của hệ thống CubeSat bằng cách sử dụng bộ phần mềm Chơi casino.

Trong nhiều thập kỷ, hệ Chơi casino quang học đã được phát triển để hoạt động ở quỹ đạo Trái đất thấp, trung bình và cao. Đối với nhiều hệ Chơi casino quang học, hệ số dạng đóng gói và cơ chế quang học bắt nguồn từ hệ số dạng này được thiết kế trên cơ sở từng hệ Chơi casino.

Đối với loạt blog này, bài viết Thiết kế quang học của Kính thiên văn phản xạ cho Chơi casino đã được sử dụng làm tài liệu tham khảo để phát triển thiết kế quang học Chơi casino.1

Trong phần một của loạt bài này, chúng tôi sẽ giải thích hệ số dạng Chơi casino được tiêu chuẩn hóa và đề cập đến các chi tiết cơ bản về việc xây dựng hệ thống quang học Chơi casino trongCờ bạc trực tuyến Zemax OpticStudioChế độ tuần tự.

Nền tảng thiết kế Chơi casino

Hệ số hình dạng Chơi casino dựa trên tiêu chuẩn ban đầu được phát triển dưới dạng nỗ lực hợp tác giữa Đại học Bách khoa Bang California và Phòng thí nghiệm Phát triển Hệ thống Không gian (SSDL) của Đại học Stanford.2

Các khối xây dựng cho hệ thống Chơi casino tiêu chuẩn có dạng 1U — hoặc một đơn vị — các khối có kích thước 10 x 10 x 10 cm. Mặc dù Chơi casino 1U là kích thước cơ bản, nhưng CubeSats có thể được xây dựng theo hệ số dạng lớn hơn thông qua việc bổ sung thêm nhiều khối xây dựng 1U.3

Kích thước Chơi casino tiêu chuẩn

Hình 1. Kích thước Chơi casino được tiêu chuẩn hóa theo NASA.

Thiết kế quang học Chơi casino được tham chiếu trong loạt bài viết này là một kính thiên văn phản xạ, phân đoạn lệch trục thuộc loại Ritchy-Chretian. Thiết kế này nhằm phù hợp với hệ số dạng 3U Chơi casino được tiêu chuẩn hóa hoặc 10 x 10 x 30 cm.

Thiết kế này nhằm mục đích hoạt động như một thiết bị chụp ảnh Trái đất có độ phân giải cao ở quỹ đạo Trái đất thấp (LEO) ở khoảng cách 700 km. Thiết kế này có tiêu cự hiệu dụng là 685 mm và được thiết kế để hoạt động trong phổ khả kiến.

Giải phương trình mặt đất

Như được thiết kế trong OpticStudio, Chơi casino được cho là hoạt động ở nhiệt độ phòng, nhưng trên quỹ đạo, hệ thống quang học dự kiến ​​sẽ hoạt động ở nhiệt độ hoạt động là 15 độ C, cộng hoặc trừ 3 độ. Bộ dò cho hệ thống này có mảng hoạt động 1280 x 800 pixel, với mỗi pixel là 3 x 3 micromet (μm).

Các thước đo hiệu suất chính cho thiết kế này là đạt được kích thước điểm giới hạn nhiễu xạ ở mọi điểm trường và đạt được hàm truyền điều biến (MTF) là 0,25 ở 80 chu kỳ trên milimet. Các số liệu này được tham chiếu từ cùng một bài báo làm cơ sở cho thiết kế này.

Thiết kế quang học ở chế độ tuần tự

Dựa trên quy định thiết kế, các thông số hệ Chơi casino chung đã được đặt trong System Explorer và hệ Chơi casino quang học được chèn với thông số kỹ thuật phù hợp trong trình chỉnh sửa dữ liệu ống kính.

Đơn thuốc quang Chơi casino ban đầu

Hình 2. Đơn thuốc quang học ban đầu.

Mặc dù thiết kế cuối cùng có gương có khẩu độ hình chữ nhật nhưng giai đoạn đầu của thiết kế có gương vẫn giữ hình tròn. Việc giữ lại hình dạng tròn của gương sẽ giúp việc tối ưu hóa không bị hạn chế quá mức khi bắt đầu quá trình.

Vị trí mặt phẳng hình ảnh không chính xác

Hình 3. Vị trí mặt phẳng hình ảnh không chính xác.

Để được đưa đến đúng vị trí, mặt phẳng hình ảnh cần được phân tâm bằng cách ngắt tọa độ. Sử dụng giải pháp tia chính trong phép đo Decenter Y, bề mặt hình ảnh được căn chỉnh với tia chính thực.

Giải tia trưởng

Hình 4: Giải tia trưởng.

Sau khi hoàn tất bố cục cơ bản, giờ đây bạn có thể bắt đầu tối ưu hóa. Để duy trì F/# là 12,455 của hệ Chơi casino, toán hạng độ dài tiêu cự hiệu dụng (EFFL) đã được sử dụng trong hàm thành tích để nhắm mục tiêu 685 mm kết hợp với hàm thành tích mặc định kích thước điểm bình phương trung bình gốc (RMS).

Vì không gian trong hệ thống Chơi casino bị giới hạn nên điều quan trọng là phải chú ý đến tổng chiều dài rãnh của hệ thống và các khu vực làm mờ các tia sáng. Tổng chiều dài rãnh cho thiết kế này là 19,5 cm với không gian 2U dành cho quang học.

Sau khi xác minh rằng thiết kế sẽ phù hợp với giới hạn kích thước của Chơi casino 3U và đảm bảo hiệu suất như mong đợi sau khi tối ưu hóa, các gương đã được điều chỉnh thành hình chữ nhật. Chúng được điều chỉnh theo hình dạng phù hợp bằng cách áp dụng khẩu độ hình chữ nhật.

Khẩu độ hình chữ nhật

Hình 5. Khẩu độ hình chữ nhật.

Sau khi điều chỉnh cài đặt khẩu độ, người ta phát hiện ra rằng gương phụ đang cắt một phần chùm tia tới. Với việc giảm dần khẩu độ gương thứ cấp, kết quả rất thuận lợi.

Cắt chùm tia

Hình 6. Cắt dầm.

Khái niệm về Chơi casino phần một

Hình 7. Sơ đồ dấu chân của gương một (trái) và gương hai (phải).

Ở giai đoạn này, thiết kế đã được trình bày trong OpticStudio, được tối ưu hóa và điều chỉnh sao cho phù hợp với hệ số dạng 3U Chơi casino.

Kích thước điểm bị giới hạn nhiễu xạ ở tất cả các điểm trường và MTF đáp ứng thông số kỹ thuật 0,25 ở 80 chu kỳ trên milimet. Với yêu cầu đáp ứng hiệu suất quang học, độ dày gương đã được tăng lên như bản cập nhật cuối cùng cho mẫu cơ bản.


Tài liệu tham khảo

  1. Jin H, Lim J, Kim Y, Kim S. Thiết kế quang học của Kính thiên văn phản xạ cho Chơi casino. J Opt Sóc Hàn Quốc.
  2. Giới thiệu — Chơi casino. Chơi casino.https://www.Chơi casinoorg/about. Truy cập ngày 13 tháng 2 năm 2022.
  3. Các hệ số dạng Mabrouk E. Chơi casino.; 2015.https://www.nasa.gov/content/what-are-smallsats-and-cubesats. Truy cập ngày 13 tháng 2 năm 2022.