- 研究意义
卫星在轨飞行期间，卫星所携带的相机（航天相机）会对地表物体进行拍摄，航天相机包括航天侦察相机、航天测绘相机、航天多光谱相机及成像光谱仪。航天相机是航天遥感中最重要的遥感器。
航天相机用于采矿、城市规划、土地利用、资源管理、农业调查、环境监测、新闻报道和地理信息服务等诸多领域；还可以用于情报搜集、国防监测、变化检测、精确测图和目标指引等方面，以跟踪机场跑道、导弹发射井、武器试验场和防御设施等目标的施工进展情况以及部队集结和武器部署等军事活动准备情况。世界许多国家都在积极研制航天相机，进行航天遥感工作。
光学模拟器的主要功能是能够简单模拟卫星在轨飞行期间的标准地面景物，用以定性的检查相机的成像质量。
目前研制的模拟器，主要是太阳模拟器、红外地球模拟器及星模拟器, 导航光学敏感器是卫星及其它航天器控制系统的姿态测量关键部件，其通过测量航天器坐标轴夹角来完成姿态测量功能，它在姿态测量、全姿态应急捕获、帆板的定向控制中均得到广泛应用。光学模拟器是导航光学敏感器地面模拟试验和性能测试与标定的重要设备，在地面上模拟太阳光辐照特性，用来模拟空间环境，其主要作用是提供与太阳光光谱相匹配的、均匀的、准直稳定的且具有一定辐照度的光，主要用于航天器飞行器空间环境模拟试验，近几年在空间技术、遥感技术等领域也把它作为太阳模拟光源，具有广泛的应用价值。
因此,光学模拟器的研制具有非常重要的意义。
- 国内外研究现状及发展动态分析
光学成像探测系统（航天相机）是集光、机 、电 、软件为一体的复杂系统，但是最终提供的信息是图像质量。为保证光学成像探测系统直至发射前的状态正常，必须要有可靠的检测手段。由光学模拟器构成的地检设备的目的就是研制一套在总装、发射前能够实施快速检测的仪器。它能真实而科学地验证光学成像探测系统 CCD立体相机及电子学系统的状态是否正常。
我国对光学模拟器的研究工作起始较早，此前就由中国科学院陕西西安光学精密机械研究所设计出一套完整的地面景物模拟器的设计。该系统焦距为150mm，视场角为 10 °，空间分辨率为 36 lp/mm，光谱适应范围为 0.48 ~0.96 mu;m。设计结果表明，地面景物模拟器光学系统对被检 CCD 立体相机与干涉成像光谱仪的图像质量几乎没有影响。其奈奎斯特空间频率上的 MTF 与 CCD 立体相机和干涉成像光谱仪的 MTF 值几乎一样。为验证光学成像探测系统CCD 立体相机与干涉成像光谱仪的光机及电子学系统的状态是否正常提供了依据。
地面景物模拟器的目的是产生一无穷远的理想虚拟目标，其作用类似于平行光管，目前，商用的平行光管视场角都非常小，一般为“分级”。而 CCD立体相机与干涉成像光谱仪的视场角都比一般的平行光管的视场角大，商用平行光管只能检测中心视场，而实际使用检测 CCD 立体相机与干涉成像光谱仪的图像质量时，至少应检测到半视场才能真实反映情况。商用平行光管是按可见光设计校正像差的(即 D、F 、C 线，波长范围为0.486 ～0.656 mu;m) ，而CCD 立体相机与干涉成像光谱仪的光谱范围都超出了可见光范围，特别是干涉成像光谱仪，波长范围达0.48～0.96 mu;m，所以，商用平行光管是无法使用的。为了模拟卫星自推扫，需要在光学遥感器与模拟景物间产生相对扫描运动，地检设备还应具有实现模拟自推扫的功能。
目前,国内己经成功地解决了冷黑环境和真空环境的模拟，建造了KM1和KM6系列的真空环境设备。对于太阳辐照环境的模拟通常有两种方法，即太阳模拟方法和红外模拟方法。由于采用太阳模拟器能够模拟太阳辐射的准直性和空间辐照均匀性，因此它适用于外形复杂、有大型伸展组件和表面光学性能控制严格的卫星，特别适用于新型卫星初样阶段的真空实验。在KM6载人航天器空间环境实验设备上应用太阳模拟器后，将扩展应用范围，在提高卫星研制质量方面将发挥更大的作用。
现代大型太阳模拟器多采用离轴准直光学系统，它可以获得体辐照不均匀度优于。由于试验体积的对称轴同光学积分器有一定夹角，可以消除卫星表面二次或多次反射带来的试验误差。如国内研制的KFT太阳模拟器、KM3型太阳模拟器都采用这种光学系统。
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