團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

《點源透過率雜散光測試規(guī)范》

編制說明

標(biāo)準(zhǔn)編制小組

2024年5月

《點源透過率雜散光測試規(guī)范》編制說明

一、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

雜光是指到達(dá)光學(xué)系統(tǒng)像面非成像光線，在探測器上形成背景噪聲。雜光

的存在會降低圖像的對比度、清晰度，嚴(yán)重時目標(biāo)圖像會被雜散輻射噪聲湮沒，

導(dǎo)致光學(xué)儀器無法正常工作。近年來，隨著光學(xué)技術(shù)以及光電探測器件技術(shù)的

高速發(fā)展，高分辨率、多光譜、低探測閾值的遙感系統(tǒng)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用越來

越廣泛，對光機(jī)系統(tǒng)雜散光抑制的水平及測試驗證提出了更高的要求。

現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T10988-2009光學(xué)系統(tǒng)雜(散)光測量方法》規(guī)定了光學(xué)

和電子光學(xué)成像系統(tǒng)雜光系數(shù)(VGI)和雜光分布函數(shù)(GSF)的測量方法及結(jié)果表

達(dá)方式。雜光系數(shù)(VGI)定義為：在均勻亮度的擴(kuò)展視場中放置一個黑斑，經(jīng)被

測樣品成像后，其像面中心區(qū)域上的光照度與移去黑斑放上白斑后在像面上同

一處的光照度之比。該方法適用于光機(jī)系統(tǒng)工作環(huán)境為均勻亮背景，如地面攝

影系統(tǒng)、照相鏡頭等。受限于擴(kuò)展光源尺寸，雜光系數(shù)測試法測試口徑受限，

并且測試精度一般≥10-3。雜光分布函數(shù)(GSF)定義為由小的物光源在像面上的雜

光照度與小光源軸上光源像的總通量之比。該方法適合于工作環(huán)境雜光主要來

自小光源的光機(jī)系統(tǒng)，如空間遙感相機(jī)，星敏感器等，其雜光主要來自太陽、

月亮、星星等。

但在實際工程應(yīng)用中，相干從業(yè)人員幾乎不采用雜光分布函數(shù)GSF評價光

機(jī)系統(tǒng)雜光特性，主要原因有兩個：首先光學(xué)系統(tǒng)雜光特性表現(xiàn)的是光學(xué)系統(tǒng)

對入射雜光的抑制能力(抑制比)，而雜光分布函數(shù)(GSF)是雜光照度與軸上點源

像的總輻射能量之比，不能直觀地體現(xiàn)出射對入射的抑制比。其次雜光分布函

數(shù)(GSF)單位為m-2，非無量綱，其值與待測光學(xué)系統(tǒng)的口徑相關(guān)，不適合于產(chǎn)

品間的雜光特性相互比較。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不通用，導(dǎo)致在雜光測試系統(tǒng)性能評價方

面，各家沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不利于我國雜光測試技術(shù)的發(fā)展。

目前國際上公認(rèn)的評價光機(jī)系統(tǒng)的雜光抑制能力最常用的評價函數(shù)是點源

透過率(PST)，點源透過率法(PST)定義為視場外離軸角θ的點源目標(biāo)輻射，經(jīng)待

測光機(jī)系統(tǒng)后在探測器上產(chǎn)生的輻照度Ed與待測光機(jī)系統(tǒng)入口處的輻照度Ein之

比。點源透過率測試光機(jī)系統(tǒng)適用范圍廣、測試精度高，已經(jīng)成為高精度雜光

測試發(fā)展的趨勢，因此需要編寫團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，指明點源透過率雜散光測試規(guī)范，

1

為雜光測試技術(shù)創(chuàng)新活動樹立了明確目標(biāo)和行為參照系，促進(jìn)雜光測試技術(shù)的

推廣與協(xié)同共享。。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)

1、按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和

起草規(guī)則》要求進(jìn)行編寫。

2、參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學(xué)性、適用性和

可操作性。

三、項目背景及工作情況

（一）任務(wù)來源

根據(jù)《中國國際科技促進(jìn)會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)

規(guī)定，經(jīng)中國國際科技促進(jìn)會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會及相關(guān)專家技術(shù)審核，批準(zhǔn)

《點源透過率雜散光測試規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計劃，計劃編號為：CI2023554。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所提出，中國國際科技促進(jìn)會歸口。

根據(jù)計劃要求，本標(biāo)準(zhǔn)完成時限為6個月。

（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文檔

起草及相關(guān)文件的編制等。航天科技集團(tuán)五院五〇二所、上海航天技術(shù)研究院

第八〇三研究所、北京航空航天大學(xué)、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研

究所、北京理工大學(xué)、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、中國科學(xué)院安徽光學(xué)

精密機(jī)械研究所、中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所參與起草，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)中重要技術(shù)

點的研究和建議，并參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的討論。

（三）標(biāo)準(zhǔn)研制過程及相關(guān)工作計劃

1、前期準(zhǔn)備工作

項目立項前，標(biāo)準(zhǔn)編制小組查閱、研讀相關(guān)國內(nèi)外文獻(xiàn)，廣泛搜集點源透過率

雜散光測試相關(guān)的材料。同時，多次與光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工、裝調(diào)相關(guān)行業(yè)人員進(jìn)

行調(diào)研、交流，廣泛征求標(biāo)準(zhǔn)制定方面的意見和建議。

2、標(biāo)準(zhǔn)起草過程

2

2023年12月18日由中國國際科技促進(jìn)會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會向國家標(biāo)準(zhǔn)委全國標(biāo)

準(zhǔn)服務(wù)平臺立交立項，立項編號為：CI2023554，并向全社會公示了十五日。

2024年1月20日由中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所在西安組織了第一次起草

會議，談?wù)摿藰?biāo)準(zhǔn)的適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、符號、測量原理，

確定了分工和編制工作的各項任務(wù)完成時間節(jié)點。

2024年2月20日組織了第二次起草會議，確定下了標(biāo)準(zhǔn)、試驗條件、待測光機(jī)系

統(tǒng)以及測試步驟草案。

2024年4月30日將標(biāo)準(zhǔn)草案提交中國國際科技促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會，通過審核，

（3日后）于5月20日報送了全國標(biāo)準(zhǔn)平臺，并向全社會公開征求意見30日。

3、征求意見情況

2024年4月標(biāo)準(zhǔn)編制小組先后通過現(xiàn)場會議、電話、微信等多種形式征集行業(yè)專

家相關(guān)意見和建議。針對征集的意見，標(biāo)準(zhǔn)編制小組召開了研討會，將收集到的意

見進(jìn)行匯總處理分析，在充分吸納合理意見的基礎(chǔ)上，先后修改和完成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，

于2024年5月底根據(jù)在各單位反饋意見基礎(chǔ)上，形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿并由中國國際

科技促進(jìn)會提交全國標(biāo)準(zhǔn)信息平臺公示。

（四）主要試驗（或驗證）情況分析

點源透過率（PST）定義為視場外離軸角θ的點源目標(biāo)輻射，經(jīng)待測光機(jī)系

統(tǒng)后在探測器上產(chǎn)生的輻照度Ed與待測光機(jī)系統(tǒng)入口處的輻照度Ein之比。點源

透過率雜散光測試設(shè)備是地面模擬光學(xué)系統(tǒng)的空間工作環(huán)境的實驗設(shè)備，采用

了雙柱罐測試腔低散射準(zhǔn)直平行光管、高精度鎖相放大器等關(guān)鍵技術(shù)，按照功

能可分為雜光光源模擬系統(tǒng)、探測系統(tǒng)和環(huán)境保障系統(tǒng)三個模塊，有效提高了

系統(tǒng)的測試精度。

以標(biāo)準(zhǔn)遮光罩為測試樣件，對哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密

機(jī)械研究所、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所三家用戶單位的點源透過率雜散

光測試系統(tǒng)進(jìn)行性能驗證，PST測試曲線分別如圖1、圖2、圖3所示，部分測試

靈敏度可達(dá)10-9量級，先后完成風(fēng)云四號、XX、XX、SVOM等型號多臺次相機(jī)

的雜散光測試，為我國相關(guān)型號產(chǎn)品的研制提供了有力的技術(shù)支持。

3

圖1哈爾濱工業(yè)大學(xué)實驗室測試結(jié)果

圖2中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所實驗室測試結(jié)果

4

圖3中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所三波段點源透過率雜光測試結(jié)果

圖4SVOM相機(jī)的PST測試結(jié)果

檢測中用到的計量儀器如表1所示，輔助設(shè)備包括衰減片、升降臺、標(biāo)準(zhǔn)

5

遮光罩。

表1檢測用計量儀器

序號儀器名稱儀器型號儀器精度單位數(shù)量

1光電倍增管H10723—20陽極暗電流典型值：1mV個1

輸入電壓噪聲：2.5nV/√Hz(>1kHz)

2鎖相放大器MFLI臺1

輸入電流噪聲：20fA/√Hz(>100Hz)

頻率穩(wěn)定性250ppm/°C（典型值）

3斬波器SR540臺1

頻率漂移<2%，100Hz<f<3700Hz

918D-SL-

4激光功率計測量不確定度1%(430nm-940nm)個1

OD2R

5數(shù)字萬用表DMM6500讀數(shù)×0.0035%+量程×0.0035%個1

四、標(biāo)準(zhǔn)制定的基本原則

標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，遵循了以下基本原則：

1)標(biāo)準(zhǔn)需要具有行業(yè)特點，指標(biāo)及其對應(yīng)的分析方法要積極參照采用國家標(biāo)準(zhǔn)

和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2)標(biāo)準(zhǔn)能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的具有關(guān)鍵共性的技術(shù)要素。

3)標(biāo)準(zhǔn)能夠為產(chǎn)品的開發(fā)、改進(jìn)指出明確的方向。

4)標(biāo)準(zhǔn)需要具有科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性。

5)要能夠結(jié)合行業(yè)實際情況和產(chǎn)品特點。

6)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)協(xié)調(diào)一致。

7)促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。

五、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了點源透過率雜散光測試要求，正文部分共分八章，內(nèi)容包括

標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、符號、測量原理、試驗條件、

待測光機(jī)系統(tǒng)以及測試步驟。

六、與有關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

遵守和符合相關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求。規(guī)范性引用文件包括：

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GB/T10988-2009《光學(xué)系統(tǒng)雜（散）光測量方法》

七、重大意見分歧的處理依據(jù)和結(jié)果

本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中沒有重大分歧意見。

八、后續(xù)貫徹措施

建議由光學(xué)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)構(gòu)組織貫徹本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)活動，利用各

種活動（如工作組活動、行業(yè)協(xié)會的管理和活動、專家培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)刊物、