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国防军工计量技术规范
JJF（军工）81—2020
星光模拟器光学参数校准规范
Calibration Specification for Optical Parameters of Star Simulator
2020-10-19发布
2021-04-01实施
国家国防科技工业局发布 JJF（军工）81—2020
星光模拟器光学参数
校准规范
JJF（军工）81—2020
Calibration Specification for Optical
Parameters of Star Simulator
起草单位：国防科技工业1111二级计量站 JJF（军工）81—2020
本规范起草人：
王加朋 （国防科技工业1111二级计量站）孙红胜 （国防科技工业1111二级计量站）孙广尉 （国防科技工业1111二级计量站）郭亚 （国防科技工业1111二级计量站）李世伟 （国防科技工业1111二级计量站）蒋新荣 （国防科技工业1111二级计量站）王良 （国防科技工业1111二级计量站） JJF（军工）81—2020
目录
前言 1范围. 2术语和定义. 2.1星光模拟器 2.2星等 3概述... 3.1原理.. 3.2分类及构造.. 3.3用途... 4计量特性. 4.1星光照度及星等. 4.2不均匀性.. 4.3不稳定性， 5校准条件... 5.1环境条件. 5.2实验室通用供电条件 5.3校准用设备. 6校准项目和校准方法 6.1校准项目， 6.2校准方法. 7校准结果的处理.... 8复校时间间隔附录A星光模拟器光学参数校准记录格式附录B星光模拟器光学参数测量不确定度评定
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2
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11 JJF（军工）81—2020
前言
本规范是对JJF（军工）81一2014《星光模拟器光学参数校准规范》的修订。 与JJF（军工）81一2014相比，主要修订内容有：
-计量特性中将星光模拟器星光照度校准范围由1.6×10-51x1×10-81x（对应星等为
-2等星～+6等星）扩展到1.6×10-51x5×10-111x（对应星等为-2等星～+11.8等星）。
-校准用设备中增加光子照度计，用于星光照度在1×10-81x～5×10-111x范围内星光
模拟器的校准。
ⅡI JJF（军工）81—2020
星光模拟器光学参数校准规范
1范围
本规范适用于可见光波段、星光照度1.6×10-51x～5×10-111x（对应星等为-2等星～+11.8 等星）的星光模拟器光学参数的校准，其它波段星光模拟器的校准可参照本规范。 2术语和定义
下列术语和定义适用于本规范 2.1星光模拟器starsimulator
模拟恒星星光照度、光谱等光学特性的光学仪器 2.2星等starmagnitude
表征天体亮暗等级的物理量。天体越暗，等级越高，规定零等星的照度为2.54×10-61x，相邻两星等的照度比为/100~2.512 3概述 3.1原理
星光模拟器采用光学准直原理，用于模拟无穷远恒星光学辐射特性 3.2分类及构造
星光模拟器主要分为单星模拟器和多星模拟器。单星模拟器可以模拟单一恒星的成像情况，多星模拟器用于模拟多颗恒星成像的情况。
星光模拟器主要由光源、星点靶和准直镜等组成。光源照明星点靶，星点靶位于准直镜焦面位置，星点靶经过准直镜投射形成无穷远星点，如图1所示。
光源单星点靶/多星点靶 准直镜
国防军工
图1星光模拟器结构和工作原理示意图
3.3用途
星光模拟器主要用于星敏感器研发和生产过程中的仿真测试。 4计量特性 4.1星光照度及星等
星光模拟器星光照度、星等范围及其扩展不确定度见表1。 JJF（军工）81—2020
表1 星光模拟器星光照度范围及扩展不确定度
-2等星~+3.51等星 +3.51等星~+6等星 +6等星~+11.8等星 1.6×10-51x~1×10-71x 1×10-71x~1×10-81x 1×10-81x~5×10-111x
星等范围对应的星光照度范围
20%
10%
20%
星光照度测量不确定度（k=2) 4.2不均匀性
在星光模拟器80%输出口径内，不均匀性应不大于5%。 4.3不稳定性
不稳定性为星光模拟器在正常工作状态下，规定时间间隔内（30min）星光照度相对变化的最大值，不稳定性应不大于4%。
校准条件
52 5.1环境条件
a）校准环境应为暗室，并设计有屏蔽舱，舱内照度不大于被校星光照度的1/5，无影响仪器正常工作的电磁场、机械振动，无影响测量结果的杂散光进入光路；
b）环境温度：（23±5）℃C； c）相对湿度：≤75%。
5.2实验室通用供电条件
供电电源：（220±11）V，（50±1）Hz。
5.3校准用设备
校准用设备应经过计量技术机构检定或校准，满足校准使用要求，并在有效期内。 a）微光照度计微光照度计应满足表2的技术要求。
表2微光照度计技术要求
技术指标 380nm~780nm
性能参数光谱响应范围光照度测量范围
1×10-7Ix~1×10-81x
1.6×10-51x~1×10-71x
8%
5%
测量不确定度（k=2） b）光子照度计光子照度计应满足表3的技术要求。
表3光子照度计技术要求
技术指标 380nm~780nm 1×10-81x~1×10-l11x
性能参数光谱响应范围光照度测量范围
8%
测量不确定度（k=2) c）二维扫描机构
2 JJF（军工）81—2020
定位最大允许误差：±0.1mm。 6校准项目和校准方法 6.1校准项目
星光模拟器光学参数校准项目和主要校准用器具见表4。
表4校准项目和主要校准用器具
校准项目星光照度及星等
主要校准用器具微光照度计/光子照度计微光照度计、二维扫描机构
不均匀性不稳定性
微光照度计
6.2校准方法 6.2.1星光照度及星等
星光照度及星等参数在星光照度为1.6×10-51x～1×10-81x时使用微光照度计进行校准；星光照度为1×10-81x～5×10-111x时使用光子照度计进行校准，其中光子照度计量值溯源于国家计量标准。星光模拟器校准时设备布置情况见图2。
屏蔽舱
光子照度计
星光模拟器
微光照度计
图2星光模拟器校准示意图
校准前将星光模拟器安装牢固，并放置在校准装置的屏蔽舱中，具体步骤如下： a）星光模拟器充分预热后，将星光模拟器输出光照度调至最大额定值，使用微光照
度计时，一般为1.5×10-51x~1.7×10-51x；使用光子照度计时，一般为9.9×10-91x~1.1×10-81x。 在测量位置处（一般为星光模拟器出射光瞳处），通过光路对准将微光照度计/光子照度计光轴与星光模拟器光轴调节重合，使微光照度计/光子照度计测得信号最大；
b）屏蔽星光模拟器光照度输出，记录微光照度计/光子照度计测得的背景光照度E。 去除屏蔽；
c）逐渐减弱星光模拟器输出光照度，用微光照度计/光子照度计测量星光模拟器模拟各星等输出的光照度；
d）设星光模拟器模拟第i等星对应的微光照度计/光子照度计第j次测得值为E，重
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