CN103913932B - 具有可见光地标导航通道的空间红外相机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有可见光地标导航通道的空间红外相机，包括空间红外相机主光学系统模块，红外成像通道模块，可见光地标导航通道模块；其特征在于：来自地物的光线经过主光学系统模块后，分为两个线视场光路，一路进入红外成像通道模块成像，另一路进入可见光地标导航通道模块成像；进入可见光地标导航通道模块的光线，被可见光反射镜转折到弯月透镜，经弯月透镜汇聚后，成像到可见光探测器。本发明的优点：可见光地标导航通道具有观测地标、空间可见目标和恒星目标等功能，实现空间红外相机在轨定期测量光轴指向精度，提高空间红外相机的图像配准精度，增加系统稳定性。

Description

具有可见光地标导航通道的空间红外相机

技术领域

本发明涉及一种空间红外相机，特别涉及一种具有可见光地标导航通道的空间红外相机，它是具有地标导航、恒星观测功能，实现在轨测量光学系统光轴指向的空间红外相机。

背景技术

遥感卫星在轨运行期间，由于热变形、太阳光压、设备老化、仪器安装误差等多种原因，引起卫星姿态(俯仰，滚动和偏航)发生变化，从而使得遥感空间红外相机扫描指向随之发生变化，导致遥感卫星图像产生不同程度的几何失真，最终对遥感定量产品反演和卫星遥感应用效果的提高以及卫星整体性能的发挥产生重大影响。

空间红外相机红外成像通道模块2受到空间分辨率的限制，图像配准精度不高，为进一步提高空间红外相机的图像配准精度，满足在轨测量空间红外相机光轴指向的需求,并实现可见光目标探测,而增加一个可见光地标导航通道模块3。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种具有可见光地标导航通道的空间红外相机。通过增加高分辨率可见光地标导航通道模块3，采用地标导航的方法提高图像配准精度，修正在轨运行期间空间红外相机光学系统的光轴指向偏差，有利于卫星姿态的调整，保证空间遥感定位精度。

本发明所采用的技术方案是：来自地物的光线经过主光学系统模块1后，分为两个线视场光路，一路进入红外成像通道模块2成像，另一路进入可见光地标导航通道模块3成像；进入可见光地标导航通道模块3的光线，被可见光反射镜3-1转折到弯月透镜3-2，经弯月透镜3-2汇聚后，成像到可见光探测器3-3上。

本发明的有益效果是增加可见光地标导航通道模块3，拓展了红外相机的应用范围，获得对可见光目标成像的功能，提高了图像配准精度，实现了空间红外相机在轨标定光轴指向。

附图说明

图1为具有可见光地标导航通道的空间红外相机示意图。

图2为空间红外相机可见光波段地标导航流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，该系统包括空间红外相机主光学系统模块1，红外成像通道模块2，可见光地标导航通道模块3,可见光反射镜3-1，弯月透镜3-2，可见光探测器3-3。

本发明实施方式：空间红外相机的主光学系统模块1为离轴三反结构,焦距为1000mm,F数为2，视场为15°×2°；红外成像通道模块2和可见光地标导航通道模块3视场分离，视场角为5°；来自地物的光线经过主光学系统后，进入可见光地标导航通道模块3,被可见光反射镜3-1转折到弯月透镜3-2上，经过弯月透镜3-2汇聚后，成像到可见光探测器3-3上。弯月透镜3-2的材料为BK7，前表面和后表面为球面；可见光探测器3-3为可见光TDI探测器。

在可见探测器3-3上获得遥感卫星图像数据后，进行图像导航，云检测，获得导航后数据以及云检测数据；此时，假定姿态角为零，根据空间相机的扫描方式、空间相机与卫星的安装关系以及卫星轨道参数，对所获得的遥感卫星图像进行地理定位，得到地标的地理经纬度，计算其与地标模板数据库地理经纬度的差异，进行地标匹配。通过地标偏移量进行姿态偏差计算，获得卫星姿态角，即得到相机的光轴指向，对卫星姿态重新导航。

Claims (3)

1.一种具有可见光地标导航通道的空间红外相机，包括空间红外相机的主光学系统模块(1)，红外成像通道模块(2)和可见光地标导航通道模块(3)；其特征在于：来自地物的光线经过主光学系统模块(1)模块后，分为两个线视场光路，一路进入红外成像通道模块(2)成像，另一路进入可见光地标导航通道模块(3)成像；进入可见光地标导航通道模块(3)的光线，被可见光反射镜(3-1)转折到弯月透镜(3-2)，经弯月透镜(3-2)汇聚后，成像到可见光探测器(3-3)上。

2.根据权利要求1所述的一种具有可见光地标导航通道的空间红外相机，其特征在于：弯月透镜(3-2)的材料为BK7，前表面和后表面为球面。

3.根据权利要求1所述的一种具有可见光地标导航通道的空间红外相机，其特征在于：可见光探测器(3-3)为可见光TDI探测器。