一種具有可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道的空間紅外相的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本專(zhuān)利公開(kāi)了一種具有可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道的空間紅外相機(jī)，包括空間紅外相機(jī)主光學(xué)系統(tǒng)模塊，紅外通成像通道模塊，可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊；其特征在于：來(lái)自地物的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)主光學(xué)系統(tǒng)模塊后，分為兩個(gè)線(xiàn)視場(chǎng)光路，一路進(jìn)入紅外成像通道模塊成像，另一路進(jìn)入可見(jiàn)地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊成像；進(jìn)入可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航模塊的光線(xiàn)，被可見(jiàn)光反射鏡轉(zhuǎn)折到彎月透鏡，經(jīng)彎月透鏡匯聚后，成像到可見(jiàn)光探測(cè)器。本專(zhuān)利的優(yōu)點(diǎn)：可見(jiàn)地標(biāo)導(dǎo)航通道具有觀(guān)測(cè)地標(biāo)、空間可見(jiàn)目標(biāo)和恒星目標(biāo)等功能，實(shí)現(xiàn)空間紅外相機(jī)在軌定期測(cè)量光軸指向精度，提高空間紅外相機(jī)的圖像配準(zhǔn)精度，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種具有可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道的空間紅外相機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本專(zhuān)利涉及一種空間紅外相機(jī)，特別涉及一種具有可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道的空間紅 外相機(jī)，它是具有地標(biāo)導(dǎo)航、恒星觀(guān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)在軌測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)光軸指向的空間紅外相 機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 遙感衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間，由于熱變形、太陽(yáng)光壓、設(shè)備老化、儀器安裝誤差等多種 原因，引起衛(wèi)星姿態(tài)（俯仰，滾動(dòng)和偏航）發(fā)生變化，從而使得遙感空間紅外相機(jī)掃描指向 隨之發(fā)生變化，導(dǎo)致遙感衛(wèi)星圖像產(chǎn)生不同程度的幾何失真，最終對(duì)遙感定量產(chǎn)品反演和 衛(wèi)星遙感應(yīng)用效果的提高以及衛(wèi)星整體性能的發(fā)揮產(chǎn)生重大影響。
[0003] 空間紅外相機(jī)紅外成像通道模塊2受到空間分辨率的限制，圖像配準(zhǔn)精度不高， 為進(jìn)一步提高空間紅外相機(jī)的圖像配準(zhǔn)精度，滿(mǎn)足在軌測(cè)量空間紅外相機(jī)光軸指向的需 求，并實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光目標(biāo)探測(cè)，而增加一個(gè)可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊3。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利提供了一種具有可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道的空 間紅外相機(jī)。通過(guò)增加高分辨率可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊3,采用地標(biāo)導(dǎo)航的方法提高圖像 配準(zhǔn)精度，修正在軌運(yùn)行期間空間紅外相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的光軸指向偏差，有利于衛(wèi)星姿態(tài)的 調(diào)整，保證空間遙感定位精度。
[0005] 本專(zhuān)利所采用的技術(shù)方案是：來(lái)自地物的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)主光學(xué)系統(tǒng)模塊1后，分為兩 個(gè)線(xiàn)視場(chǎng)光路，一路進(jìn)入紅外成像通道模塊2成像，另一路進(jìn)入可見(jiàn)地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊3成 像；進(jìn)入可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航模塊3的光線(xiàn)，被可見(jiàn)光反射鏡3-1轉(zhuǎn)折到彎月透鏡3-2,經(jīng)彎月 透鏡3-2匯聚后，成像到可見(jiàn)光探測(cè)器3-3上。
[0006] 所述的彎月透鏡3-2的材料為BK7,前表面和后表面為球面。
[0007] 所述的可見(jiàn)光探測(cè)器3-3為可見(jiàn)光TDI探測(cè)器。
[0008] 本專(zhuān)利的有益效果是增加可見(jiàn)地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊3，拓展了紅外相機(jī)的應(yīng)用范圍， 獲得對(duì)可見(jiàn)光目標(biāo)成像的功能，提高了圖像配準(zhǔn)精度，實(shí)現(xiàn)了空間紅外相機(jī)在軌標(biāo)定光軸 指向。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為具有可見(jiàn)地標(biāo)導(dǎo)航通道的空間紅外相機(jī)示意圖。
[0010] 圖2為空間紅外相機(jī)可見(jiàn)光波段地標(biāo)導(dǎo)航流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012] 如圖1所示，該系統(tǒng)包括空間紅瓦相機(jī)主光學(xué)系統(tǒng)模塊1，紅外成像通道模塊2,可 見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊3,可見(jiàn)光反射鏡3-1，彎月透鏡3-2,可見(jiàn)光探測(cè)器3-3。
[0013] 本專(zhuān)利實(shí)施方式：空間紅外相機(jī)的主光學(xué)系統(tǒng)模塊1為離軸三反結(jié)構(gòu)，焦距為 1000mm，F(xiàn)數(shù)為2,視場(chǎng)為15° X2° ;紅外成像通道模塊2和可見(jiàn)地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊3視 場(chǎng)分離，視場(chǎng)角為5° ;來(lái)自地物的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)主光學(xué)系統(tǒng)后，進(jìn)入可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航模塊3,被 可見(jiàn)光反射鏡3-1轉(zhuǎn)折到彎月透鏡3-2上，經(jīng)過(guò)彎月透鏡3-2匯聚后，成像到可見(jiàn)光探測(cè)器 3-3上。在可見(jiàn)探測(cè)器3-3上獲得遙感衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)后，進(jìn)行圖像導(dǎo)航，云檢測(cè)，獲得導(dǎo)航后 數(shù)據(jù)以及云檢測(cè)數(shù)據(jù)；此時(shí)，假定姿態(tài)角為零，根據(jù)空間相機(jī)的掃描方式、空間相機(jī)與衛(wèi)星 的安裝關(guān)系以及衛(wèi)星軌道參數(shù)，對(duì)所獲得的遙感衛(wèi)星圖像進(jìn)行地理定位，得到地標(biāo)的地理 經(jīng)緯度，計(jì)算其與地標(biāo)模板數(shù)據(jù)庫(kù)地理經(jīng)緯度的差異，進(jìn)行地標(biāo)匹配。通過(guò)地標(biāo)偏移量進(jìn)行 姿態(tài)偏差計(jì)算，獲得衛(wèi)星姿態(tài)角，即得到相機(jī)的光軸指向，對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)重新導(dǎo)航。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道的空間紅外相機(jī)，包括空間紅外相機(jī)的主光學(xué)系統(tǒng)模 塊（1 )，紅外成像通道模塊（2)和可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊（3);其特征在于：來(lái)自地物的光 線(xiàn)經(jīng)過(guò)主光學(xué)系統(tǒng)模塊（1)模塊后，分為兩個(gè)線(xiàn)視場(chǎng)光路，一路進(jìn)入紅外成像通道模塊（2) 成像，另一路進(jìn)入可見(jiàn)地標(biāo)導(dǎo)航通道模塊（3)成像；進(jìn)入可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航模塊（3)的光線(xiàn)， 被可見(jiàn)光反射鏡（3-1)轉(zhuǎn)折到彎月透鏡（3-2)，經(jīng)彎月透鏡（3-2)匯聚后，成像到可見(jiàn)光探 測(cè)器（3-3)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道的空間紅外相機(jī)，其特征在 于：彎月透鏡（3-2)的材料為BK7,前表面和后表面為球面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有可見(jiàn)光地標(biāo)導(dǎo)航通道的空間紅外相機(jī)，其特征在 于：可見(jiàn)光探測(cè)器（3-3)為可見(jiàn)光TDI探測(cè)器。
【文檔編號(hào)】G03B17/12GK203882072SQ201420145289
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】魏紅軍, 饒鵬, 孫勝利, 王運(yùn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所