分块式空间望远镜的波前传感及控制方法是实现高分辨率成像的关键。空间望远镜在轨展开后, 由于空间环境及光学系统本身的特点, 存在位置和面形误差, 波前误差动态范围大、空间频率覆盖宽, 需要采用分级校正的方法逐步减小误差。给出了波前校正流程及相应的波前传感及控制方法。利用Zemax软件建立了同轴偏场三反射镜系统仿真模型, 并对主镜进行了分块设计。针对该系统模型, 建立了分块式空间望远镜系统波前传感及控制集成仿真软件, 通过分析分块主镜的波前误差校正过程验证了算法的可行性。

针对同轴偏场三反射镜系统用Zemax软件建立了主镜分块模型, 提出了基于灵敏度矩阵反演的分块镜位置误差校正方法。对于非圆形的环扇形分块镜, 采用环扇域正交的Zernike多项式拟合出瞳波像差。仿真计算了分块镜的灵敏度矩阵, 验证了分块镜位置误差和出瞳像差变化量间的线性关系。仿真结果表明,当分块镜具有五个校正自由度时可以将光学系统恢复到设计状态, 当分块镜只有三个校正自由度时会有少量剩余误差。