CN113093357A - 一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法 - Google Patents

一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法 Download PDF

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Abstract

一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法涉及航空相机光学装调技术领域，解决了现有装调精度低的问题，包括：S1、根据第二经纬仪、光学理论设计值和航空相机外部的虚拟坐标系获知目标依次经过前端光学模块和快速补偿镜之后的指向；S2、在S1所述指向方向上布置坐标屏；S3、将快速补偿镜模块的快速补偿镜置于理论零位；S4、转动俯角轴系，记录目标像在坐标屏上的运动轨迹一，复位俯角轴系；S5、转动快速补偿镜记录目标像在坐标屏上的运动轨迹二；S6、对比运动轨迹一和运动轨迹二的吻合程度，若吻合程度达到最佳，则快速补偿镜对准完成，否则返回S4。本发明实现了快速补偿镜轴和相机横滚轴在光学成像坐标体系中的高精度对准。

Description

一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法
技术领域
本发明涉及航空相机光学装调技术领域，具体涉及一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法。
背景技术
随着作用距离和成像分辨率要求的提高以及面阵探测器技术的成熟，基于面阵探测、摆扫成像体制的折-反混合式光学系统在长焦距航空光学成像载荷中有着广泛的应用。此类相机利用横滚轴系进行连续扫描成像，在探测器单幅曝光成像过程中，相机借助内置的快速补偿镜对横向扫描运动进行补偿。
为了实现良好的横向扫描运动补偿效果，相机横滚轴系在扫描成像过程中的摆扫速度和快速补偿镜的补偿速度在像面上的投影矢量，理论上要求大小相等、方向相同。目前，在光学装调阶段可以利用无穷远“十字”目标在镜头像面上静态成像，然后驱动快速补偿镜绕其转轴运动，观察无穷远目标像在探测器像面上的运动轨迹，记录运动轨迹和探测器行列坐标的差值。整机集成以后，相机需要对动态目标进行拍照成像，通过调整横滚和俯仰补偿参数，使前向和横向摆扫运动补偿残差最小化，从而获得相对理想的动态成像效果。这种快速补偿镜装调的方法存在快速补偿镜和相机横滚轴在光学成像坐标体系中的对准精度低的缺点，进而导致相机整体的装调效果差。同时，这种相机镜头的装调方法存在如下缺点：
(1)快速补偿镜在光机结构中的位置和姿态以理论设计为参考，靠光机加工来保证精度。然而，前置光路和后置小系统都是通过光学装调方法实现的，与理论位置存在一定的偏差。因此，三者集成后所形成的像面与理论像面存在一定的偏差，这种偏差会对后期的动态调试效果带来显著影响；
(2)在光学装调阶段未能从坐标转化层面检验快速补偿镜转动矢量和相机横滚轴系旋转矢量的量化关系，并采取相应的调整措施。这会给后期整机动态调试时横滚轴和俯仰轴的速度关系引入一定的耦合量，不仅增加了调试难度和调试周期，而且影响了最终调试效果。
(3)由于从光学系统的前端至后端，未能依次精准监测各环节的坐标转换关系并采取相应的调整措施。从而不能使快速补偿镜的补偿矢量和相机横滚轴旋转矢量精准匹配。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，包括如下步骤：
S1、利用第二经纬仪找到前端光学模块的出光方向，根据第二经纬仪、光学理论设计值和航空相机外部的虚拟坐标系获知目标依次经过前端光学模块和快速补偿镜之后的指向；所述第一经纬仪用于监视前端光学模块的光轴、用于确定虚拟坐标系的坐标轴，所述光学理论设计值为光学理论设计中目标经前端光学模块的出光方向和目标经快速补偿镜模块的快速补偿镜的出光方向的夹角值；
S2、在S1所述指向方向上布置坐标屏，所述坐标屏用于接收目标依次经前端光学模块和快速补偿镜后的目标像；
S3、将快速补偿镜模块的快速补偿镜置于理论零位；
S4、转动俯角轴系，记录目标像在坐标屏上的运动轨迹一，复位俯角轴系；
S5、转动快速补偿镜，记录目标像在坐标屏上的运动轨迹二；
S6、对比运动轨迹一和运动轨迹二的吻合程度，判断吻合程度是否为最佳，若吻合程度达到最佳，则固定快速补偿镜模块，快速补偿镜对准完成，否则返回S4。
基于所述的一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法的航空相机镜头对准方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、装调前端光学模块；
步骤二、将装调完成的前端光学模块安装在俯角轴系上，所述前端光学模块的光轴和俯角轴系俯角轴重合；
步骤三、将装调完成的扫描组件通过俯角轴系的转动部与前端光学模块相连，利用第一经纬仪监视前端光学模块的光轴，调整扫描镜并将目标源对准前端光学模块，使得目标经扫描镜折转之后沿着前端光学模块的光轴方向入射到前端光学模块；
步骤四、对准快速补偿镜；
步骤五、将装调完成的后端光学模块通过相机支撑结构的机身连接俯角轴系的转动部，后端光学模块的光轴对准目标经快速补偿镜反射后的光轴。
本发明的有益效果是：
一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，实际测量了前端光学模块的出光方向以及经快速补偿镜折转后的指向，实现了快速补偿镜轴和相机横滚轴在光学成像坐标体系中的高精度对准，为后续探测器的对准和像面找准工作提供了高精度的参照基准。
一种用于航空相机镜头的对准方法，实际测量了前端光学模块的出光方向以及经快速补偿镜折转后的指向，可实现前端光学模块、快速补偿镜以及后端光学模块的高精度串轴和对准，提高了整机的光学装调精度；实现了快速补偿镜轴和相机横滚轴在光学成像坐标体系中的高精度对准，为后续探测器的对准和像面找准工作提供了高精度的参照基准；大幅降低了相机动态调试过程中俯仰和横滚两轴速度补偿的耦合程度，从而降低了后期动态调试的工作难度和调试周期。
附图说明
图1为本发明的一种用于航空相机镜头对准方法的航空相机结构简图。
图2为本发明的一种用于航空相机镜头对准方法的步骤一对应的结构图。
图3为本发明的一种用于航空相机镜头对准方法的步骤二对应的结构图。
图4为本发明的一种用于航空相机镜头对准方法的步骤三对应的结构图。
图5为本发明的一种用于航空相机镜头对准方法的步骤四对应的第一结构图。
图6为本发明的一种用于航空相机镜头对准方法的步骤四对应的第二结构图。
图中：1、相机主体支撑结构，1-1、主镜室，1-2、机身，1-2-1、机身安装面，1-3、联接筒，2、前端光学模块，2-1、主镜，2-2、次镜，3-1、光学基准a，3-2、光学基准b，3-3、光学基准c，4、过渡工装，5，横滚轴系，5-1、横滚轴系转动部，6、目标源，7、快速补偿镜，8、坐标屏，9、后端光学模块，10、扫描镜，11、经纬仪A，12、经纬仪B，13、经纬仪C，14、位角轴系，15、图像传感器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，包括如下步骤：
S1、利用第二经纬仪找到前端光学模块2的出光方向；根据第二经纬仪、光学理论设计值和航空相机外部的虚拟坐标系，获知目标依次经过前端光学模块2和快速补偿镜7之后的指向；S1中使用的第一经纬仪用于监视前端光学模块2的光轴、用于确定虚拟坐标系的坐标轴，虚拟坐标系的坐标轴通过第一经纬仪确定，通过第一经纬仪获知前端光学模块2的光轴。光学理论设计值为光学理论设计中目标经前端光学模块2的出光方向和目标经快速补偿镜7模块的快速补偿镜7的出光方向的夹角值。
S2、在S1所述指向方向上布置坐标屏8，坐标屏9用于接收目标依次经前端光学模块2和快速补偿镜7后的目标像。
S3、将快速补偿镜7置于理论零位，并将快速补偿镜7组件安装到其理论设计位置附近，通过粗调快速补偿镜7组件的位置及姿态，使目标经快速补偿镜7的目标像能够投射到坐标屏8上。
S4、转动俯角轴系，记录目标像在坐标屏8上的运动轨迹一，复位俯角轴系。根据第一经纬仪复位俯角轴系，俯角轴和第一经纬仪所监视的前端光学模块2的光轴重合即为复位。
S5、转动快速补偿镜7，记录目标像在坐标屏8上的运动轨迹二。
S6、对比运动轨迹一和运动轨迹二的吻合程度，判断是否为最佳吻合程度，若吻合程度达到最佳，则固定快速补偿镜7模块，快速补偿镜7模块装调完毕，即对准完毕；否则返回S4，得到新的运动轨迹一和新的运动轨迹二，以新的运动轨迹一和新的运动轨迹二执行S6。
对比运动轨迹一和运动轨迹二的吻合情况，最佳吻合程度包括两条运动轨迹完全吻合和吻合程度达到某一基础阈值；基础阈值可以是预先设定也可以是随着操作的进行时确定，有时无法得到完全吻合，例如S4～S6执行20次，趋近于完全吻合却仍无法达到完全吻合，此时最佳吻合程度指几次对比后得出的吻合最好的效果，例如，对比运动轨迹一和运动轨迹二的吻合程度N次(N为大于2的整数，例如取20)，将这N次中的最好的吻合结果作为基础阈值，当下次对比的吻合情况达到这一阈值时，则判断为吻合程度达到最佳。
上述S1具体为：利用第二经纬仪找到前端光学模块2的出光方向，根据第一经纬仪和第二经纬仪获知目标经前端光学模块2后的实际出射方向与前端光学模块2光轴的夹角一，根据所述第一经纬仪、夹角一和光学理论设计值移动第二经纬仪，使得第二经纬仪找到目标经前端光学模块2和快速补偿镜7后的指向。其中，第一经纬仪包括第一经纬仪一和第一经纬仪二，第一经纬仪一与第一经纬仪二正交，第一经纬仪一和第一经纬仪二形成了正交坐标系，虚拟坐标系包括第一经纬仪一确定的坐标轴和第一经纬仪二确定的坐标轴，本实施方式中虚拟坐标系为第一经纬仪一与第一经纬仪二确定的正交坐标系，第一经纬仪一用于监视前端光学模块2的光轴，通过第一经纬仪一和第一经纬仪二能够确定俯角轴初始位置。也就是，根据第二经纬仪、第一经纬仪一和第一经纬仪二测量出目标经前端光学模块2后的出射方向在第一经纬仪一和第一经纬仪二所形成正交坐标系中的矢量值一，根据矢量值一和光学理论设计值计算出目标经前端光学模块2和快速补偿镜7后的光线矢量在所述正交坐标系中第一经纬仪一方向和第一经纬仪二方向的矢量值二；将第二经纬仪转移到快速补偿镜7模块的出光方位上，测量第二经纬仪、第一经纬仪一和第一经纬仪二放置点的相互间距和高度差，根据相互间距和高度差得到第二经纬仪视轴在第一经纬仪一方向和第一经纬仪二方向的分量值，将分量值和矢量值二对比并据此调整第二经纬仪的视轴，使得第二经纬仪指向目标依次经前端光学模块2和快速补偿镜7之后的光线方向，也就是获知目标依次经过前端光学模块和快速补偿镜之后的指向。
一种用于航空相机镜头的对准方法，包括如下步骤：
步骤一、装调前端光学模块2。
步骤二、将装调完成的前端光学模块2安装在俯角轴系上，前端光学模块2的光轴和俯角轴系俯角轴重合。
步骤三、将装调完成的扫描组件通过俯角轴系的转动部与前端光学模块2相连，利用第一经纬仪监视前端光学模块2的光轴，调整扫描镜10、将目标源6对准前端光学模块2，使得目标经扫描镜10折转之后沿着前端光学模块2的光轴方向入射到前端光学模块2，也就是目标经扫描镜10折转之后平行于前端光学模块2的光轴。
步骤四、按照上述快速补偿镜对准方法对准快速补偿镜。
步骤五、将装调完成的后端光学模块9通过相机支撑结构的机身1-2连接俯角轴系连接俯角轴系的转动部，后端光学模块9的光轴对准目标经快速补偿镜7反射后的光轴。
下面对本发明的技术方案进行详述。
相机镜头由前端光学模块2、快速补偿镜7模块(包括快速补偿镜7和快速补偿镜7组件)和后端光学模块9构成，相机镜头安装在相机主体支撑结构1上。相机镜头是航空相机的核心组成部分之一，相机镜头连同相机主体支撑结构1与俯角轴系(又称横滚轴系5)相连接，可实现相机的摆扫成像运动。摆扫成像过程中，快速补偿镜7模块对相机的摆扫运动进行动态补偿。
参照附图1对基于摆扫成像机制的航空相机工作原理进行简要阐述。航空相机的光机系统主要包括：位角轴系14(位角轴垂直于横滚轴)、扫描组件(包括扫描镜10)、相机镜头、图像传感器15、相机主体支撑结构1、俯角轴系(即横滚轴系5)。扫描镜10在位角轴系14的驱动下，可同时实现光路折转和相机的前向像移补偿功能。扫描组件、位角轴系14、相机镜头、图像传感器15等及其相关结构均安装在相机主体支撑结构1上，进而与横滚轴系5的转动部相连接，通过横滚轴系5的摆扫运动可实现相机的横向摆扫运动。景物图像信息依次经过扫描镜10、前端光学模块2、快速补偿镜7模块和后端光学模块9，最终由图像传感器15接收。为了满足相机在飞行平台运动过程中清晰成像的实际需求，相机利用扫描镜10的扫描运动(即利用位角轴系14)进行前向像移补偿，利用相机镜头的摆扫运动(即利用横滚轴系5)扩大成像范围，借助内置的快速补偿镜7对相机的摆扫运动及载机横滚姿态变化分量进行补偿。
前端光学模块2属于无焦光路，主要起到光学缩束和角放大作用，它既可是由透镜构成的折射式系统，也可是由反射镜构成的反射式系统，亦或折-反混合式系统。反射式系统在结构轻量化方面具有较为明显的优势，是长焦距航空相机前端光学模块2构型的优良选择。下面仅以反射式前端无焦光学模块为例系统阐述本发明，不限定前端光学模块2为折射式、反射式、亦或折-反混合式。本实施方式的反射式的前端光学模块2包括主镜2-1、次镜2-2。前端光学模块2的各个反射镜通过支撑机构与相机主体支撑结构1相连，相机主体支撑结构1包括：主镜室1-1(安装主镜2-1)、机身1-2和联接筒1-3(安装次镜2-2)。相机主体支撑结构1存在一安装面称为机身安装面1-2-1，以供快速补偿镜7模块和后端光学模块9进行机械安装。前端光学模块2和后端光学模块9可以单独进行光学装调，装调后进行光学对接。光线依次通过前端光学模块2、快速补偿镜7模块和后端光学模块9，最终汇聚在相机镜头的像面上。
前端光学模块2装调采用光学基准，本实施方式中采用一块光学基准，前端光学模块2装调之前，如图2，需要在相机主体支撑结构1的主镜室1-1的端面上设置光学基准，位于此处的光学基准称为光学基准a3-1，安装光学基准a3-1机械面的法向以及光学基准a3-1的法向Za均与俯角轴系的方向保持一致。然后参照光学基准a3-1的法向Za，进行前端光学模块2主镜2-1的光学装调，通过调整使主镜2-1的光轴与光学基准a3-1的法向Za进行对准，然后依次进行次镜2-2等光学元件的装调，前端光学模块2的每一块反射镜装调时，需要与前一块反射镜的光学基准进行对准。因此，前端光学模块2完成装调后，前端光学模块2的光学基准与俯角轴系自然对准。在前端光学模块2主镜2-1完成光学装调后，需要将光学基准a3-1先移置到次镜2-2背面的镜片支撑机构上作为光学基准b3-2，再移置到机身1-2上作为光学基准c3-3，需要确保光学基准a3-1与光学基准b3-2及光学基准c3-3保持空间上的平移关系，Za轴所在直线、Zb轴所在直线和Zc轴所在直线相互平行，Xa轴所在直线、Xb轴所在直线和Xc轴所在直线相互平行轴之间均相互平行、Ya轴所在直线、Yb轴所在直线和Yc轴所在直线相互平行轴之间均相互平行，从而，光学基准a3-1、光学基准b3-2和光学基准c3-3对空间角度的测量具有等同性。
前端光学模块2的装调的工作完成和光学基准b3-2的移置至机身1-2的工作完成后，需要将前端光学模块2、俯角轴系以及过渡工装4安装在一起，过渡工装4以供后续快速补偿镜7模块和后端光学模块9的光学对准。参看附图3，将相机主体支撑结构1通过过渡工装4与俯角轴系相连接，利用经纬仪B12(即第一经纬仪一)自准直光学基准b3-2的Z向(即Zb方向)，此时相当于将前端光学模块2的光轴和俯角轴系的俯角轴(又称横滚轴)转移到经纬仪B12上，光学基准b3-2的Z向与前端光学模块2的光轴重合，前端光学模块2的光轴和俯角轴系俯角轴重合，经纬仪B12用于监视前端光学模块2上的光学基准。利用经纬仪C13自准直光学基准c3-3的X向(即Xc方向)，经纬仪B12和经纬仪C13(即第一经纬仪二)所形成的正交系相当于光学基准a3-1、光学基准b3-2和光学基准c3-3。从而，经纬仪B12和经纬仪C13所形成的正交坐标系可以对相机模装模块的俯角轴指向和俯角轴的初始位置进行标定。
为模拟相机扫描成像过程，将调整好的扫描组件通过俯角轴系的转动部与前端光学模块2相连，扫描组件、前端光学模块2、俯角轴系以及过渡工装4形成相机模装模块。参看附图4，在扫描反射镜(即扫描镜10)的安装过程中，首先，需要将扫描反射镜相对于扫描镜壳在45度位置处固定。然后，在扫描反射镜的入光方向上布置经纬仪A11(此时经纬仪A11作为步骤三中的第二经纬仪)，使经纬仪A11的视轴指向扫描镜10的方向上，并且与经纬仪B12的视轴成正交关系。通过调整扫描镜10相对于前端光学模块2在俯角轴方向的角度差，以达到经纬仪A11可以通过扫描镜10对光学基准b3-2的Z向形成自准直关系。相机模装模块在俯角轴系的支撑下，可以绕俯角轴旋转，转动的初始位置由经纬仪B12与经纬仪C13进行确定，旋转的角度可由俯角轴系的编码器进行记录。
目标源6可以生成无穷远目标，进而会对后续光学元件的对准过程起到指示作用。目标源6需要设置在扫描反射镜的入口方位，并且沿着经纬仪A11的视轴指向进行精确对准，从而可以实现目标经扫描镜10折转之后沿着前端光学模块2的光轴方向入射到前端光学模块2。至此，完成了前端光学模块2与目标源6的对准。
参照附图5将步骤三时的第二经纬仪(经纬仪A11)转移至前端光学模块2的出光方向，并接收目标源6经前端光学模块2的出射像。然后将经纬仪A11分别与经纬仪B12和经纬仪C13互瞄，从而可以测量出目标经前端光学模块2后的实际出射方向在经纬仪B12和经纬仪C13所形成正交坐标系中的矢量值一(矢量值一表示实际出射方向在经纬仪B12视轴方向的矢量和在经纬仪C13视轴方向的矢量)。从而，参照光学理论设计值和矢量值一计算出目标经前端光学模块2和快速补偿镜7后的光线矢量在经纬仪B12和经纬仪C13所形成的正交坐标系中的矢量值二(矢量值二表示目标经前端光学模块2和快速补偿镜7后的光线矢量在经纬仪B12视轴方向的矢量和在经纬仪C13视轴方向的矢量)。
参照附图6，对目标经前端光学模块2和快速补偿镜7之后的方向矢量和坐标屏8的配置流程进行阐述。
将经纬仪A11转移到快速补偿镜7模块的出光方位(矢量值二的大致方向)上，并选择合适位置，然后精确测量经纬仪A11、经纬仪B12和经纬仪C13放置点的相互间距和高度差，结合相互间距和高度差得到此时经纬仪A11所对应的出光方向(经纬仪A11的视轴)分别在经纬仪B12和经纬仪C13的坐标系中的经纬仪B12方向和经纬仪C13方向的分量值，将分量值和矢量值二对比并据此调整经纬仪A11的视轴，使经纬仪A11指向目标依次经前端光学模块2和快速补偿镜7之后的光线方向，也就是使经纬仪A11对准了快速补偿镜7模块的准确出光方向(即目标经前端光学模块2和快速补偿镜7后的指向)。在垂直该快速补偿镜7模块的准确出光方向上设置坐标屏8用来接收目标像和记录目标像运动轨迹。
将快速补偿镜7模块安装在机身安装面1-2-1位置上。按照如下步骤进行调整：
(a)转动相机模装模块，记录目标在坐标屏8上的运动轨迹一；
(b)将相机模装模块旋转至初始位置，并固定；
(c)手动驱动快速补偿镜7，使目标在坐标屏8上进行扫描，得到运动轨迹二，将运动轨迹二与运动轨迹一进行对比，若运动轨迹二与运动轨迹一的吻合程度已为最佳吻合程度，则完成快速补偿镜7的对准工作，后续转步骤(e)；否则转步骤(d)；
(d)将快速补偿镜7置于零位，手动微调快速补偿镜7组件的姿态，然后返回步骤(a)；
(e)将快速补偿镜7模块与相机主体支撑结构1上固定，完成快速补偿镜7模块的装调工作。
将装调完成的后端光学模块9通过相机支撑结构的机身1-2连接俯角轴系连接俯角轴系的转动部，后端光学模块9的光轴对准目标经快速补偿镜7反射后的光轴，完成一种用于航空相机的快速补偿镜7的对准。
本发明所提出的方法具有如下有益效果：
一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，实际测量了前端光学模块2的出光方向以及经快速补偿镜7折转后的指向，实现了快速补偿镜轴和相机横滚轴在光学成像坐标体系中的高精度对准，为后续探测器的对准和像面找准工作提供了高精度的参照基准。一种用于航空相机镜头的对准方法，实际测量了前端光学模块2的出光方向以及经快速补偿镜7折转后的指向，可实现前端光学模块2、快速补偿镜7以及后端光学模块9的高精度串轴和对准，提高了整机的光学装调精度，解决了三者集成后所形成的像面与理论像面存在一定的偏差的问题。本发明实现了快速补偿镜轴和相机横滚轴在光学成像坐标体系中的高精度对准，为后续探测器的对准和像面找准工作提供了高精度的参照基准。本发明大幅降低了相机动态调试过程中俯仰和横滚两轴速度补偿的耦合程度，从而降低了后期动态调试的工作难度和调试周期。

Claims (10)

1.一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、利用第二经纬仪找到前端光学模块的出光方向，根据第二经纬仪、光学理论设计值和航空相机外部的虚拟坐标系获知目标依次经过前端光学模块和快速补偿镜之后的指向；所述第一经纬仪用于监视前端光学模块的光轴、用于确定虚拟坐标系的坐标轴，所述光学理论设计值为光学理论设计中目标经前端光学模块的出光方向和目标经快速补偿镜模块的快速补偿镜的出光方向的夹角值；
S2、在S1所述指向方向上布置坐标屏，所述坐标屏用于接收目标依次经前端光学模块和快速补偿镜后的目标像；
S3、将快速补偿镜模块的快速补偿镜置于理论零位；
S4、转动俯角轴系，记录目标像在坐标屏上的运动轨迹一，复位俯角轴系；
S5、转动快速补偿镜，记录目标像在坐标屏上的运动轨迹二；
S6、对比运动轨迹一和运动轨迹二的吻合程度，判断吻合程度是否为最佳，若吻合程度达到最佳，则固定快速补偿镜模块，快速补偿镜对准完成，否则，返回S4。
2.如权利要求1所述的一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，其特征在于，所述S1具体为：利用第二经纬仪找到前端光学模块的出光方向，根据第一经纬仪和第二经纬仪获知目标经前端光学模块后的实际出射方向与前端光学模块光轴的夹角一；根据所述虚拟坐标系、夹角一和光学理论设计值移动第二经纬仪，使得第二经纬仪找到目标经前端光学模块和快速补偿镜后的指向。
3.如权利要求1所述的一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，其特征在于，所述第一经纬仪包括第一经纬仪一和第一经纬仪二，第一经纬仪一与第一经纬仪二正交，所述虚拟坐标系由第一经纬仪一与第一经纬仪二确定，第一经纬仪一用于监视前端光学模块的光轴，通过第一经纬仪一和第一经纬仪二确定俯角轴初始位置。
4.如权利要求3所述的一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，其特征在于，所述S1具体为：利用第二经纬仪找到前端光学模块的出光方向；根据第二经纬仪、第一经纬仪一和第一经纬仪二，测量出目标经前端光学模块后的出射方向在第一经纬仪一和第一经纬仪二所形成正交坐标系中的矢量值一；根据矢量值一和光学理论设计值计算出目标经快速补偿镜后的光线矢量在所述正交坐标系中第一经纬仪一方向和第一经纬仪二方向的矢量值二；将第二经纬仪转移到快速补偿镜模块的出光方位上，测量第二经纬仪、第一经纬仪一和第一经纬仪二放置点的相互间距和高度差，根据相互间距和高度差得到第二经纬仪视轴在第一经纬仪一方向和第一经纬仪二方向的分量值，将分量值和矢量值二进行对比并根据对比结果调整第二经纬仪的视轴，使得第二经纬仪指向目标依次经前端光学模块和快速补偿镜之后的光线方向。
5.如权利要求1所述的一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，其特征在于，所述S6中若吻合程度未达到最佳，则将快速补偿镜置于零位后返回S4。
6.如权利要求1所述的一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法，其特征在于，所述S3具体为：将快速补偿镜置于理论零位附近，通过粗调快速补偿镜的位置及姿态使目标经快速补偿镜的目标像能够投射到坐标屏上。
7.一种用于航空相机镜头的对准方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、装调前端光学模块；
步骤二、将装调完成的前端光学模块安装在俯角轴系上，所述前端光学模块的光轴和俯角轴系俯角轴重合；
步骤三、将装调完成的扫描组件通过俯角轴系的转动部与前端光学模块相连，利用第一经纬仪监视前端光学模块的光轴，调整扫描镜并将目标源对准前端光学模块，使得目标经扫描镜折转之后沿着前端光学模块的光轴方向入射到前端光学模块；
步骤四、采用如权利要求1至6中任意一项所述的一种用于航空相机的快速补偿镜对准方法对准快速补偿镜；
步骤五、将装调完成的后端光学模块通过相机支撑结构的机身连接俯角轴系的转动部，后端光学模块的光轴对准目标经快速补偿镜反射后的光轴。
8.如权利要求7所述的一种用于航空相机镜头的对准方法，其特征在于，所述前端光学模块的装调采用光学基准。
9.如权利要求8所述的一种用于航空相机镜头的对准方法，其特征在于，所述步骤一具体为：采用光学基准装调前端光学模块的每个镜子，每个所述镜子的光学基准的Z轴之间均相互平行、X轴之间均相互平行、Y轴之间均相互平行。
10.如权利要求7所述的一种用于航空相机镜头的对准方法，其特征在于，所述步骤三具体为：将装调完成的扫描组件通过俯角轴系的转动部与前端光学模块相连，利用第一经纬仪一监视前端光学模块的光轴，在扫描组件的扫描镜的入光方向上布置第二经纬仪，第二经纬仪的视轴指向扫描镜，第二经纬仪的视轴垂直于第一经纬仪一的视轴，调整扫描镜使扫描镜与前端光学模块光轴的夹角为45度；目标源设置在扫描镜的入口方向，目标源对准第二经纬仪的视轴，移走第二经纬仪。
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