一種具有可見光地標導(dǎo)航通道的空間紅外相的制造方法
【專利摘要】本專利公開了一種具有可見光地標導(dǎo)航通道的空間紅外相機，包括空間紅外相機主光學(xué)系統(tǒng)模塊，紅外通成像通道模塊，可見光地標導(dǎo)航通道模塊；其特征在于：來自地物的光線經(jīng)過主光學(xué)系統(tǒng)模塊后，分為兩個線視場光路，一路進入紅外成像通道模塊成像，另一路進入可見地標導(dǎo)航通道模塊成像；進入可見光地標導(dǎo)航模塊的光線，被可見光反射鏡轉(zhuǎn)折到彎月透鏡，經(jīng)彎月透鏡匯聚后，成像到可見光探測器。本專利的優(yōu)點：可見地標導(dǎo)航通道具有觀測地標、空間可見目標和恒星目標等功能，實現(xiàn)空間紅外相機在軌定期測量光軸指向精度，提高空間紅外相機的圖像配準精度，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【專利說明】一種具有可見光地標導(dǎo)航通道的空間紅外相機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本專利涉及一種空間紅外相機，特別涉及一種具有可見光地標導(dǎo)航通道的空間紅 外相機，它是具有地標導(dǎo)航、恒星觀測功能，實現(xiàn)在軌測量光學(xué)系統(tǒng)光軸指向的空間紅外相 機。

【背景技術(shù)】
[0002] 遙感衛(wèi)星在軌運行期間，由于熱變形、太陽光壓、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，滾動和偏航）發(fā)生變化，從而使得遙感空間紅外相機掃描指向 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] 空間紅外相機紅外成像通道模塊2受到空間分辨率的限制，圖像配準精度不高， 為進一步提高空間紅外相機的圖像配準精度，滿足在軌測量空間紅外相機光軸指向的需 求，并實現(xiàn)可見光目標探測，而增加一個可見光地標導(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，本專利提供了一種具有可見光地標導(dǎo)航通道的空 間紅外相機。通過增加高分辨率可見光地標導(dǎo)航通道模塊3,采用地標導(dǎo)航的方法提高圖像 配準精度，修正在軌運行期間空間紅外相機光學(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] 本專利所采用的技術(shù)方案是：來自地物的光線經(jīng)過主光學(xué)系統(tǒng)模塊1后，分為兩 個線視場光路，一路進入紅外成像通道模塊2成像，另一路進入可見地標導(dǎo)航通道模塊3成 像；進入可見光地標導(dǎo)航模塊3的光線，被可見光反射鏡3-1轉(zhuǎn)折到彎月透鏡3-2,經(jīng)彎月 透鏡3-2匯聚后，成像到可見光探測器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] 所述的可見光探測器3-3為可見光TDI探測器。
[0008] 本專利的有益效果是增加可見地標導(dǎo)航通道模塊3，拓展了紅外相機的應(yīng)用范圍， 獲得對可見光目標成像的功能，提高了圖像配準精度，實現(xiàn)了空間紅外相機在軌標定光軸 指向。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為具有可見地標導(dǎo)航通道的空間紅外相機示意圖。
[0010] 圖2為空間紅外相機可見光波段地標導(dǎo)航流程圖。

【具體實施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖對本專利進一步說明。
[0012] 如圖1所示，該系統(tǒng)包括空間紅瓦相機主光學(xué)系統(tǒng)模塊1，紅外成像通道模塊2,可 見光地標導(dǎo)航通道模塊3,可見光反射鏡3-1，彎月透鏡3-2,可見光探測器3-3。
[0013] 本專利實施方式：空間紅外相機的主光學(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,視場為15° X2° ;紅外成像通道模塊2和可見地標導(dǎo)航通道模塊3視 場分離，視場角為5° ;來自地物的光線經(jīng)過主光學(xué)系統(tǒng)后，進入可見光地標導(dǎo)航模塊3,被 可見光反射鏡3-1轉(zhuǎn)折到彎月透鏡3-2上，經(jīng)過彎月透鏡3-2匯聚后，成像到可見光探測器 3-3上。在可見探測器3-3上獲得遙感衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)后，進行圖像導(dǎo)航，云檢測，獲得導(dǎo)航后 數(shù)據(jù)以及云檢測數(shù)據(jù)；此時，假定姿態(tài)角為零，根據(jù)空間相機的掃描方式、空間相機與衛(wèi)星 的安裝關(guān)系以及衛(wèi)星軌道參數(shù)，對所獲得的遙感衛(wèi)星圖像進行地理定位，得到地標的地理 經(jīng)緯度，計算其與地標模板數(shù)據(jù)庫地理經(jīng)緯度的差異，進行地標匹配。通過地標偏移量進行 姿態(tài)偏差計算，獲得衛(wèi)星姿態(tài)角，即得到相機的光軸指向，對衛(wèi)星姿態(tài)重新導(dǎo)航。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有可見光地標導(dǎo)航通道的空間紅外相機，包括空間紅外相機的主光學(xué)系統(tǒng)模 塊（1 )，紅外成像通道模塊（2)和可見光地標導(dǎo)航通道模塊（3);其特征在于：來自地物的光 線經(jīng)過主光學(xué)系統(tǒng)模塊（1)模塊后，分為兩個線視場光路，一路進入紅外成像通道模塊（2) 成像，另一路進入可見地標導(dǎo)航通道模塊（3)成像；進入可見光地標導(dǎo)航模塊（3)的光線， 被可見光反射鏡（3-1)轉(zhuǎn)折到彎月透鏡（3-2)，經(jīng)彎月透鏡（3-2)匯聚后，成像到可見光探 測器（3-3)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有可見光地標導(dǎo)航通道的空間紅外相機，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光地標導(dǎo)航通道的空間紅外相機，其特征在 于：可見光探測器（3-3)為可見光TDI探測器。
【文檔編號】G03B17/12GK203882072SQ201420145289
【公開日】2014年10月15日 申請日期: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 申請人:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所