Dünya görüntülemesi için uzay uyumlu tele-objektif tasarımı

Bu tez, alçak Dünya yörüngesinden (LEO) yer gözlemi için 6U Küpsat platformuna sığacak bir elektro-optik kamera tasarımı sunmaktadır. Tasarım, 400 km irtifada 4.5 m yer örnekleme mesafesi (GSD) elde etmeyi amaçlamaktadır. Kameranın optik tasarımı, optik malzemeleri uzay ortamıyla uyumlu olan altı küresel mercekten oluşan kırıcı telefoto objektif mimarisine dayanmaktadır. Tam görüş alanının (FFOV) 2.6 derecesi üzerinde kırınım sınırına yakın performans gösteren bir F/5.5 telefoto objektif, 450-700 nm spektrumu arasında pankromatik görüntüleme için bir ışın izleme yazılımı (OpticStudio) kullanılarak optimize edilmiştir. Ticari, tümleyici metal oksit yarı iletken (CMOS) 2 boyutlu görüntüleme sensörü, 15 km'den daha iyi bir görüntü şerit genişliği sağlamak için seçilmiştir. Hizalama ve optik üretimle ilgili sınırlamaları belirlemek için optik tasarımın tolerans analizi yapılmıştır. Elektro-optik kamera tasarımının performansını göstermek için modülasyon transfer fonksiyonu (MTF) ve sinyal-gürültü oranı (SNR) bütçeleme analizleri de gerçekleştirilmiştir.