CN114088359A - 空间相机成像性能的测试方法和地面综合模拟测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空间相机成像性能的测试方法和地面综合模拟测试系统，首先响应太阳高度角调节指令，调节场景仿真设备中太阳光模拟装置输出的光谱辐射亮度，以通过调节后的光谱辐射亮度照射场景仿真设备模拟的目标场景；通过在轨转动模拟设备，对在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像；经由平行光管将目标实像成像于空间相机的焦面上，以使空间相机根据焦面上形成的目标实像，输出目标图像至结果判读模块；通过结果判读模块，基于目标图像确定空间相机的成像性能。该方式在实验室内，可实现模拟大口径的空间相机对地成像，并通过获取的目标图像评估空间相机的在轨成像性能。

Description

空间相机成像性能的测试方法和地面综合模拟测试系统

技术领域

本发明涉及空间光学领域，尤其是涉及一种空间相机成像性能的测试方法和地面综合模拟测试系统。

背景技术

空间相机作为一种造价高昂的大型仪器，一旦发射上天就难以对其成像质量进行修正和改善，同时影响空间相机成像质量的因素有多种多样，仅依靠发射前的部件测试或发射后的在轨测试难以满足对高质量空间相机研制和使用的要求。虽然最终对空间相机的测试需要实际在轨真实测试，但是这种在轨测试一方面各种影响因素互相叠加，不容易分析单个影响因素对最终成像质量的影响，不容易判定成像劣化的原因，难以寻求改进方法；同时即便在轨测试发现里某些问题也往往会因为已经发射上天而无法进行修正。因此发射前科学准确的地面等效测试是非常必要的。

在实际应用中，可见光空间相机在研制完成后，需要对其实施室外景物成像试验，将空间相机安装在高精密运动装置上，带动相机匀速运动，模拟空间相机在轨成像，获取目标图像，对空间相机的在轨成像性能进行测试。同时，随着空间光学遥感器的发展，可见光空间相机的口径逐渐增大，体积和重量大幅增加，用于空间相机室外成像的高精密运动装置的承载重量及精密速度控制等要求大幅增加，而满足空间相机应用的高精密运动装置的几乎难以研制，且耗费大量的人力、物力和科研经费，在空间相机研制完成后，难以实施对室外景物成像，无法对空间相机的成像性能进行测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空间相机成像性能的测试方法，以在实验室内，实现对大口径的空间相机在轨成像性能的测试。

第一方面，本发明提供了一种空间相机成像性能的测试方法，该方法应用于地面综合模拟测试系统，该地面综合模拟测试系统包括：场景仿真设备、在轨转动模拟设备、平行光管、空间相机和结果判读模块；该方法包括：响应太阳高度角调节指令，调节场景仿真设备中太阳光模拟装置输出的光谱辐射亮度，以通过调节后的光谱辐射亮度照射场景仿真设备模拟的目标场景；通过在轨转动模拟设备，对在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像；经由平行光管将目标实像成像于空间相机的焦面上，以使空间相机根据焦面上形成的目标实像，输出目标图像至结果判读模块；通过结果判读模块，基于目标图像确定空间相机的成像性能。

在可选的实施方式中，上述在轨转动模拟设备中设置有成像模块和匀速转动的平面镜；上述通过在轨转动模拟设备，对在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像的步骤包括：通过平面镜的转折光路接收在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景，得到反射实像；通过成像模块的转折光路接收反射实像，并将该反射实像成像于指定焦面上，得到目标实像。

在可选的实施方式中，上述平面镜的转动速度根据间相机的成像行频进行调整，以使转动速度与空间相机的成像行频相匹配。

在可选的实施方式中，上述平面镜的转动速度与空间相机的成像行频的相对关系，通过下述算式表示：

V = (180/π)∙(a∙p∙f1)/(f2∙f3)

其中，V表示为平面镜的转动速度；a表示空间相机的行频；p表示像元尺寸；f1表示平行光管的焦距；f2表示空间相机的焦距；f3表示在轨转动模拟设备的焦距。

在可选的实施方式中，上述经由平行光管将目标实像成像于空间相机的焦面上，以使空间相机根据焦面上形成的目标实像，输出目标图像至结果判读模块的步骤之后，该方法还包括：响应太阳高度角调节指令中携带的太阳高度角的角度值的调整操作，得到太阳高度角的角度值调整后的太阳高度角调节指令；其中，每个角度的太阳高度角对应一个光谱辐射亮度；通过调整后的响应太阳高度角调节指令，调节场景仿真设备中太阳光模拟装置输出的光谱辐射亮度。

在可选的实施方式中，上述结果判读模块接收到多个角度的太阳高度角对应的辐射亮度下目标场景对应的目标图像；上述通过结果判读模块，基于目标图像确定空间相机的成像性能的步骤，包括：通过结果判读模块，基于多个角度的太阳高度角对应的辐射亮度下目标场景对应的目标图像，确定空间相机对景物目标的分辨能力、空间相机的传递函数和空间相机输出图像的信噪比。

在可选的实施方式中，上述场景仿真设备包括景物仿真装置、太阳光模拟装置和太阳高度角调节支撑架；景物仿真装置的一侧放置太阳高度角调节支撑架，在太阳高度角调节支撑架上安装太阳光模拟装置；景物仿真装置上布设有多种虚拟景物；太阳光模拟装置用于在太阳高度角调节支撑架上通过调节高度和照射角度，模拟不同太阳高度角入射到景物仿真装置上。

在可选的实施方式中，上述场景仿真设备内布设有刃边靶标和三线靶标。

第二方面，本发明提供了一种地面综合模拟测试系统，该地面综合模拟测试系统包括：场景仿真设备、在轨转动模拟设备、平行光管、空间相机和结果判读模块；场景仿真设备用于模拟地面景物，以得到不同光谱辐射亮度下照射的目标场景；在轨转动模拟设备用于对在光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像；目标实像经由平行光管成像于空间相机的焦面上，以使空间相机根据焦面上形成的目标实像，输出目标图像至结果判读模块；结果判读模块用于基于目标图像确定空间相机的成像性能。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供的一种空间相机成像性能的测试方法和地面综合模拟测试系统，首先响应太阳高度角调节指令，调节场景仿真设备中太阳光模拟装置输出的光谱辐射亮度，以通过调节后的光谱辐射亮度照射场景仿真设备模拟的目标场景；通过在轨转动模拟设备，对在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像；经由平行光管将目标实像成像于空间相机的焦面上，以使空间相机根据焦面上形成的目标实像，输出目标图像至结果判读模块；通过结果判读模块，基于目标图像确定空间相机的成像性能。该方式在实验室内，可实现模拟大口径的空间相机对地成像，并通过获取的目标图像评估空间相机的在轨成像性能。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种地面综合模拟测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种地面综合模拟测试系统的构成图；

图3为本发明实施例提供的一种场景仿真设备的示意图；

图4为本发明实施例提供的在轨转动模拟设备的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种空间相机成像性能的测试方法的流程图。

附图标记：10-场景仿真设备；11-在轨转动模拟设备；12-平行光管；13-空间相机；14-结果判读模块；100-景物仿真装置；101-太阳光模拟装置；102-太阳高度角调节支撑架；110-平面镜；111-转角平面镜；112-主镜；113-次镜；114-三镜；115-像面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在实际应用中，影响空间相机的成像性能测试的因素主要由以下几个方面：地面景物或者场景本身的光谱辐射特性、不同太阳光照及大气条件下的光谱辐射特性和地面景物到空间相机之间的光辐射传输特性。

上述这些因素会互相影响，对空间相机最终的成像质量是一个叠加的作用。空间相机的地面测试就是分析上述各种影响因素对最后成像质量各自的影响，并且最终综合各种典型的应用场景和环境因素，分析评判空间相机综合成像质量。

一般情况下，地面等效测试就是在地面环境下，通过对上述各种影响因素的仿真模拟，一定程度上分析和判定空间相机成像质量的过程。通过地面等效测试，可以在一定程度上固定某些影像因子，单独改变某个影响因子，从而可以对空间相机成像质量的各种影响因素有一个综合定性甚至一定程度上定量分析，帮助解决空间相机发生前可能存在的潜在问题，或者在发射前通过定性分析发现某些特定因素在最终成像质量上的传函（也可以成为传递函数），从而通过后期软件或者某些硬件手段对成像质量进行改善。

可见光空间相机在研制完成后，需要对其实施室外景物成像试验，将空间相机安装在高精密运动装置上，带动相机匀速运动，模拟空间相机在轨成像，获取目标图像，对空间相机的在轨成像性能进行测试。

随着空间光学遥感器的发展，可见光空间相机的口径逐渐增大，体积和重量大幅增加，用于空间相机室外成像的高精密运动装置的承载重量及精密速度控制等要求大幅增加，而满足空间相机应用的高精密运动装置的几乎难以研制，且耗费大量的人力、物力和科研经费，在空间相机研制完成后，难以实施对室外景物成像，无法对空间相机的成像性能进行测试。

基于此，本发明实施例提供了一种空间相机成像性能的测试方法和地面综合模拟测试系统，该方式可以应用于空间相机在轨成像的测试场景中，尤其是大口径的可见光空间相机在轨成像性能的测试场景中。为了便于对本发明实施例进行理解，首先对本发明实施例提供的一种地面综合模拟测试系统进行详细介绍，如图1所示，该地面综合模拟测试系统包括：场景仿真设备10、在轨转动模拟设备11、平行光管12、空间相机13和结果判读模块14。平行光管12通常是产生平行光束的仪器，通过它取得来自无限远的光束，此光束也即是平行光，上述空间相机13可以是上述可见光空间相机。

上述场景仿真设备10用于模拟地面景物，以得到不同光谱辐射亮度下照射的目标场景。在轨转动模拟设备11用于对在光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像；该目标实像经由平行光管12成像于空间相机13的焦面上，以使空间相机13根据焦面上形成的目标实像，输出目标图像至结果判读模块14；该结果判读模块14用于基于目标图像确定空间相机的成像性能。

具体地，上述场景仿真设备10用于模拟地球表面的景物（相当于上述店面景物），也即是该场景仿真设备10可以模拟典型地面景物（例如，机场、车辆、车站、高速路、码头、港口、仓库等）和目标的场景（例如，沙漠、草原、农作物、土壤、丘陵、城市、村庄等），模拟典型太阳光照条件下地面景物输出的光谱辐射亮度，景物的形态等，其中大气衰减过程，使用大气衰减仿真软件计算再输入给模拟太阳光源产生响应光谱的辐照亮度。

上述在轨转动模拟设备11利用内部的平面镜110的匀速转动，模拟地面景物目标的匀速运动，与空间相机13在轨运行对地面景物目标成像效果等效，在实验室内可对空间相机进行模拟成像试验；在轨转动模拟设备11，将场景仿真设备10内地面景物目标成像于平行光管12的焦面上，形成一个目标实像，再经过平行光管12成像于空间相机13的焦平面上，空间相机13输出对应的目标图像。结果判读模块14利用目标图像可测试空间相机对景物成像的对比度，在场景仿真设备10内布设传函测试靶标和不同反射率的靶标，可以以空间相机13的在轨传函和信噪比等进行测试，通过不同状态图像，评估空间相机的成像性能。

为了便于对本发明实施例进行理解，图2给出了一种地面综合模拟测试系统的构成图。如图2所示，场景仿真设备10模拟地球表面的景物，包括景物几何形态和光谱辐射亮度，经过平面镜110转折光路后，被在轨转动模拟设备11接收，并在其焦面处形成目标实像，在轨转动模拟设备11的焦面与平行光管12的焦面重合，该焦面上的目标实像经过平行光管12成像于空间相机13的焦面上，空间相机13输出对应场景仿真设备的目标图像至结果判读模块14。

在具体实现时，在在轨转动模拟设备11内设置可匀速转动的平面镜110，平面镜110的转动速度根据空间相机13的成像行频进行调整，使该平面镜的转动速度与空间相机推扫成像时的行频相匹配，以使空间相机13可以获得对应的目标图像。具体地，平面镜110的转动速度与空间相机的成像行频的相对关系，通过下述算式表示：

V = (180/π)∙(a∙p∙f1)/(f2∙f3)

其中，V表示为平面镜的转动速度；a表示空间相机的行频；p表示像元尺寸；f1表示平行光管的焦距；f2表示空间相机的焦距；f3表示在轨转动模拟设备的焦距。

在一些实施例中，平面镜110距离场景仿真设备10的距离不小于5米，在轨转动模拟设备11的物距扩展至不小于10米，且场景仿真设备10水平放置在指定位置（该指定位置可以是实验室内的地面上），便于更换场景以及场景内的景物。在实际应用中，上述平行光管12的焦距为空间相机的焦距的3倍，该平行光管12的口径大于空间相机13的入瞳；平面镜110的有效尺寸能够使在轨转动模拟设备11获取到场景仿真设备10中场景的全部图像。具体地，平面镜的直径可以不小于700mm。

具体地，上述场景仿真设备10包括景物仿真装置100、太阳光模拟装置101和太阳高度角调节支撑架102。如图3所述给出了一种场景仿真设备的示意图，该景物仿真装置100的一侧放置太阳高度角调节支撑架102，在太阳高度角调节支撑架102上安装太阳光模拟装置101；该景物仿真装置100上布设有多种虚拟景物；该太阳光模拟装置101用于在太阳高度角调节支撑架102上通过调节高度和照射角度，模拟不同太阳高度角入射到景物仿真装置100上。

进一步地，上述虚拟景物包括：地球表面的真实景物按照一定的比例缩小后的景物；该虚拟景物均采用真实材料。具体地，景物仿真装置100可以是由植被、公路、水泥路、草地、沙漠、土壤、机场、湖泊等场景组成的，在场景内布设楼房、住房、轿车、货车、飞机、轮船等形成典型的景物。景物仿真装置100内的所有景物均采用地面真实材料，保证虚拟景物与真实地面景物具有一致的光谱反射特性。太阳光模拟装置101可以模拟输出典型条件下的太阳光，其光谱辐射亮度与太阳真实光谱的相似性大于90%，如典型的60°、30°、10°太阳高度角，乡村气溶胶、北半球中纬度、高纬度等典型条件下，当地面景物反射率为100%时，到达空间相机13入瞳处的光谱辐射亮度。再经过景物仿真装置100的景物反射后，形成空间相机入瞳处的光谱辐射亮度，这样空间相机13接收到的景物光谱辐射亮度与在轨成像时基本一致。

在可选的实施方式中，上述场景仿真设备10内布设有刃边靶标和三线靶标。具体地，可以在场景仿真设备10的景物仿真装置100的场景上布设刃边靶标和三线靶标，可以测试空间相机13的传递函数，布设反射率为80%、60%、50%、40%、20%、5%等靶标，通过空间相机13成像，可以测试空间相机对应反射率的信噪比。

在具体实现时，上述景物仿真装置100的尺寸可以为1.6m×0.8m×0.2m。

具体地，上述在轨转动模拟设备11还包括转角平面镜111、主镜112、次镜113、三镜114和像面115；平面镜110中照射到的景物，经由平面镜110转折后入射到转角平面镜111上；该转角平面镜111上射入的景物依次入射到主镜112、次镜113和三镜114上；像面115根据三镜114上入射的景物形成目标实像。

图4给出了在轨转动模拟设备的示意图，图4所示的在轨转动模拟设备11采用无色散无遮拦的离轴三反光学系统，保证景物光谱辐射亮度有效传递。具体地，场景仿真设备10输出的景物辐射信息，经过平面镜110转折后，入射到在轨转动模拟设备11内的转角平面镜111上，在依次放入射到主镜112，次镜113，三镜114上，在像面115位置处，形成目标实像。上述地面综合模拟测试系统，可以提供测试空间相机成像质量的目标场景：提供各种典型的地面景物和目标场景，甚至海面岛屿场景，为验证空间相机对各种目标特性的目标的成像识别能力；还可以提供太阳各种光照特性的仿真，以及提供测试空间相机相对目标运动的仿真，评估相对运动对成像质量的影响。同时，本系统还可以提供地面目标场景到空间相机之间的光传播环境，对地面测试成像结果进行分析判定。因此，本系统可有效解决大口径空间相机难以实施室外成像的问题，可有效评估空间相机的在轨成像性能；在未来空间光学相机研制及测试过程广泛应用，该方式具有广泛的工程应用前景。

针对于上述地面综合模拟测试系统，本发明还提供了一种空间相机成像性能的测试方法，该方法应用于上述地面综合模拟测试系统，如图5所示，该方法包括如下具体步骤：

步骤S502，响应太阳高度角调节指令，调节场景仿真设备中太阳光模拟装置输出的光谱辐射亮度，以通过调节后的光谱辐射亮度照射场景仿真设备模拟的目标场景。

上述太阳高度角调节指令中携带有太阳高度角的角度值，该角度值可以根据用户需求设定，也可以自动设置（例如，从0度到90度，以间隔5度或者10度连续改变太阳高度角的角度值）；通过一个角度的太阳高度角对应一个光谱辐射亮度。

步骤S504，通过在轨转动模拟设备，对在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像。

在具体实现时，可以通过在轨转动模拟设备中设置的匀速转动的平面镜的转折光路接收在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景，得到反射实像；然后通过在轨转动模拟设备中设置的成像模块的转折光路接收反射实像，并将反射实像成像于指定焦面上，得到目标实像。上述成像模块相当于图4所示的装置。

步骤S506，经由平行光管将目标实像成像于空间相机的焦面上，以使空间相机根据焦面上形成的目标实像，输出目标图像至结果判读模块。

步骤S508，通过结果判读模块，基于目标图像确定空间相机的成像性能。

在一些实施例中，需要首先将平面镜的转动速度根据空间相机的成像行频进行调整，以使转动速度与空间相机的成像行频相匹配。

在具体实现时，在步骤S506之后，还可以响应太阳高度角调节指令中携带的太阳高度角的角度值的调整操作，得到太阳高度角的角度值调整后的太阳高度角调节指令；进而通过调整后的响应太阳高度角调节指令，调节场景仿真设备中太阳光模拟装置输出的光谱辐射亮度。然后继续执行步骤S504-S506，从而可以使结果判读模块接收到多个角度的太阳高度角对应的辐射亮度下目标场景对应的目标图像，并通过结果判读模块，基于多个角度的太阳高度角对应的辐射亮度下目标场景对应的目标图像，确定空间相机对景物目标的分辨能力、空间相机的传递函数和空间相机输出图像的信噪比。

在实际应用中，通过地面综合模拟测试系统可以对空间相机在轨成像进行如下方式的测试：

1)首先调整在轨转动模拟设备内平面镜的转动速度与空间相机成像行频相匹配，然后通过高角调节指令连续改变太阳高度角的角度值，以输出相应的光谱辐射亮度（0度~90度，以每5度间隔为基准），进而通过在轨转动模拟设备，对每个角度的光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到多个目标实像；针对每个目标实像，经由平行光管将当前目标实像成像于空间相机的焦面上，以使空间相机根据焦面上形成的目标实像，输出目标图像至结果判读模块；结果判读模块可以根据接收到的多个目标图像，判读、分析不同太阳高度角对应的光谱辐射亮度下空间相机对景物目标的分辨能力。

2)改变场景仿真设备中的目标场景，重复上述步骤1），测试空间相机在对应场景内分辨景物和目标的能力。

3)在景物目标模拟装置内将目标场景更换为传函测试场景，调整在轨转动模拟设备内平面镜的转动速度与空间相机成像行频相匹配，然后分别以太阳高度角为10度~90度，每次间隔5度步进，改变太阳光照产生的光谱辐射亮度，模拟不同太阳光照条件下空间相机的传函，进而测试空间相机的传函性能。

4)在景物目标模拟装置内将目标场景更换为信噪比测试场景，调整在轨转动模拟设备内平面镜的转动速度与空间相机成像行频相匹配，然后分别以太阳高度角为10度~90度，每次间隔5度步进，改变太阳光照产生的光谱辐射亮度，模拟不同太阳光照条件下空间相机的输出图像的信噪比。

具体地，通过本发明实施例提供的地面综合模拟测试系统，主要对空间相机的成像对比度、在轨传函、在轨信噪比等进行评估：

1、空间相机成像对比度评估，通过获取的目标图像，判定空间相机对目标和背景的辨别能力，在什么条件下可以较好的分辨，在什么条件下难以分辨，在太阳高度角最小为多少时，将目标和背景几乎难以分辨，从而确定相机的在轨使用能力。

2、空间相机在轨传函性能评估，通过模拟测试相机传函，判定空间相机在轨传函是否满足应用要求。

3.空间相机信噪比性能评估，该试验系统为相机测试提供理想的均匀测试场，在同样太阳高度角的光照条件下，通过测试不同反射率靶板对应图像灰度值条件下的信噪比，以及同样反射率的靶板在不同有太阳高度角下的信噪比，评估相机在轨成像时获取图像的信噪比。

上述空间相机成像性能的测试方法，可在实验室内模拟可见光空间相机在轨成像的测试系统，测试空间相机的图像对比度、在轨MTF和信噪比等，对空间相机的在轨成像性能进行评估。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种空间相机成像性能的测试方法，其特征在于，所述方法应用于地面综合模拟测试系统，所述地面综合模拟测试系统包括：场景仿真设备、在轨转动模拟设备、平行光管、空间相机和结果判读模块；所述方法包括：

响应太阳高度角调节指令，调节所述场景仿真设备中太阳光模拟装置输出的光谱辐射亮度，以通过调节后的光谱辐射亮度照射所述场景仿真设备模拟的目标场景；

通过所述在轨转动模拟设备，对在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像；

经由所述平行光管将所述目标实像成像于所述空间相机的焦面上，以使所述空间相机根据焦面上形成的所述目标实像，输出目标图像至所述结果判读模块；

通过所述结果判读模块，基于所述目标图像确定所述空间相机的成像性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在轨转动模拟设备中设置有成像模块和匀速转动的平面镜；

所述通过所述在轨转动模拟设备，对在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像的步骤包括：

通过所述平面镜的转折光路接收在调节后的光谱辐射亮度下照射的目标场景，得到反射实像；

通过所述成像模块的转折光路接收所述反射实像，并将所述反射实像成像于指定焦面上，得到目标实像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述平面镜的转动速度根据所述空间相机的成像行频进行调整，以使所述转动速度与所述空间相机的成像行频相匹配。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述平面镜的转动速度与所述空间相机的成像行频的相对关系，通过下述算式表示：

V = (180/π)∙(a∙p∙f1)/(f2∙f3)

其中，V表示为所述平面镜的转动速度；a表示所述空间相机的行频；p表示像元尺寸；f1表示平行光管的焦距；f2表示所述空间相机的焦距；f3表示所述在轨转动模拟设备的焦距。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经由所述平行光管将所述目标实像成像于所述空间相机的焦面上，以使所述空间相机根据焦面上形成的所述目标实像，输出目标图像至所述结果判读模块的步骤之后，所述方法还包括：

响应所述太阳高度角调节指令中携带的太阳高度角的角度值的调整操作，得到所述太阳高度角的角度值调整后的太阳高度角调节指令；其中，每个角度的太阳高度角对应一个光谱辐射亮度；

通过调整后的所述响应太阳高度角调节指令，调节所述场景仿真设备中太阳光模拟装置输出的光谱辐射亮度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述结果判读模块接收到多个角度的太阳高度角对应的辐射亮度下目标场景对应的目标图像；

所述通过所述结果判读模块，基于所述目标图像确定所述空间相机的成像性能的步骤，包括：

通过所述结果判读模块，基于多个角度的太阳高度角对应的辐射亮度下目标场景对应的目标图像，确定所述空间相机对景物目标的分辨能力、所述空间相机的传递函数和所述空间相机输出图像的信噪比。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述场景仿真设备包括景物仿真装置、太阳光模拟装置和太阳高度角调节支撑架；

所述景物仿真装置的一侧放置所述太阳高度角调节支撑架，在所述太阳高度角调节支撑架上安装太阳光模拟装置；

所述景物仿真装置上布设有多种虚拟景物；所述太阳光模拟装置用于在所述太阳高度角调节支撑架上通过调节高度和照射角度，模拟不同太阳高度角入射到所述景物仿真装置上。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述场景仿真设备内布设有刃边靶标和三线靶标。

9.一种地面综合模拟测试系统，其特征在于，所述地面综合模拟测试系统包括：场景仿真设备、在轨转动模拟设备、平行光管、空间相机和结果判读模块；

所述场景仿真设备用于模拟地面景物，以得到不同光谱辐射亮度下照射的目标场景；

所述在轨转动模拟设备用于对在光谱辐射亮度下照射的目标场景进行成像，得到目标实像；所述目标实像经由所述平行光管成像于所述空间相机的焦面上，以使所述空间相机根据焦面上形成的所述目标实像，输出目标图像至所述结果判读模块；

所述结果判读模块用于基于所述目标图像确定所述空间相机的成像性能。

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