专利名称：检测遥感仪器各探测通道之间瞬时视场配准的装置及方法
技术领域：
本发明涉及航天光学遥感仪器，具体是指光学遥感仪器在飞行方向上的各探测通道之间瞬时视场配准度检测和校正的装置及方法。
背景技术：
航天光学遥感仪器通常具有多个探测通道，各个通道瞬时视场之间需要精确配准，包括在扫描方向和飞行方向上的配准。在地面研制过程中，检测扫描方向配准易于实现，例如FY-1卫星扫描辐射计，如图1所示，地面目标经扫描镜1反射后进入由反射镜2和3构成的主光学系统，后经分色片4，5，6分离后进入4个后光学子系统7，8，9，10。4个后光学子系统有各自的的光轴，各个探测通道就分别位于这4个后光学子系统的光轴上，研制中需要完成4个后光学子系统的共轴校正即所谓的探测通道瞬时视场配准。卫星发射在轨运行后发现扫描辐射计各个探测通道之间在飞行方向上瞬时视场有微量不重合的现象，造成卫星云图在地面进行不同探测通道图像合成时所对应的地面目标位置出现微小错位，影响到卫星云图的质量和卫星用户的使用。因此，地面的后光学子系统共轴校正仅仅是扫描方向的校正。针对以上情况，如果有一种在地面上就能检测飞行方向上各个探测通道之间瞬时视场的配准和校正方法将有非常大的实用价值。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种用于航天光学遥感仪器在飞行方向上的各探测通道瞬时视场进行配准度检测和校正的装置及方法，以满足系统的要求。
本发明的检测装置包括平行光管12、光栏13、角度计14、平面调节支架15和光学平台16。光栏13置于平行光管12的焦面位置，光栏上开有一个小孔，小孔的尺寸根据平行光管12的焦距和被测光学遥感仪器17探测通道的瞬时视场确定，为探测通道提供一个瞬时视场大小的检测目标；平面调节支架15置于光学平台16上，平面调节支架15上配有测量平面倾斜的角度计14。
利用本发明所述的装置，其具体检测和校正的方法步骤如下1.将被测光学遥感仪器17置于平面调节支架15上，见图2，左右方向为飞行方向，垂直纸面为扫描方向。
2.首先确定光学遥感仪器中的任一个探测通道作为基准通道，调节平行光管12和光学遥感仪器17的相对位置，使光学遥感仪器17的基准探测通道出现信号并达到最大值，这表明该探测通道的瞬时视场与平行光管12的光栏13已经完全对准，记录此时角度计14的读数作为基准位置。
3.沿着光学遥感仪器17的飞行方向，微微调节平面调节支架15，使得光学遥感仪器17在飞行方向上倾斜，同时检测需要配准的各个探测通道信号最大值出现时，角度计14同步获得的平面调节支架15的倾斜角度，将数据记录。
4.处理数据，得出各个探测通道信号最大值出现时平面调节支架15的倾斜角度与基准探测通道信号最大值出现时倾斜角度之间的差值，将该差值与光学遥感仪器17的瞬时视场角相比较，得出各个探测通道瞬时视场与基准探测通道瞬时视场之间的配准误差。
5.如果配准误差超过光学遥感仪器指标的要求范围，将超标探测通道焦面上的探测器位置作微量移动，固定后再重复进行检测，直到所有通道的配准误差均在任务指标的要求范围内。
本发明的优点在于采用常规的设备，简洁的方法可以将航天光学遥感仪器各探测通道瞬时视场在飞行方向上配准度检测得非常准确，精度达到0.1个瞬时视场。
图1为扫描辐射计的光学系统结构示意图。
图2为航天光学遥感仪器各通道瞬时视场在飞行方向上配准度的检测装置示意图。
具体实施例方式
利用上述的装置和方法已成功地应用于“风云三号”气象卫星扫描辐射计各探测通道瞬时视场在飞行方向上配准度检测。
扫描辐射计的参数瞬时视场角1.26mrad；通道配准指标要求优于0.5个瞬时视场；测量结果通道1～10配准精度在0.1～0.3个瞬时视场范围内。
最终的测量结果，飞行方向各个通道瞬时视场配准度的精度优于0.3个瞬时视场，满足系统的指标要求。
权利要求
1.一种检测遥感仪器各探测通道之间瞬时视场配准的装置，包括平行光管(12)、光栏(13)、角度计(14)、平面调节支架(15)和光学平台(16)；其特征在于光栏(13)置于平行光管(12)的焦面位置，光栏上开有一个小孔，小孔的尺寸由平行光管(12)的焦距和被测光学遥感仪器(17)探测通道的瞬时视场确定；平面调节支架(15)置于光学平台(16)上，平面调节支架(15)上配有测量平面倾斜的角度计(14)。
2.一种检测遥感仪器各探测通道之间瞬时视场配准的方法，其特征在于具体步骤如下A.将被测光学遥感仪器(17)置于平面调节支架(15)上；B.首先确定光学遥感仪器中的任一个探测通道作为基准通道，调节平行光管(12)和光学遥感仪器(17)的相对位置，使光学遥感仪器(17)的基准探测通道出现信号并达到最大值，这表明该探测通道的瞬时视场与平行光管(12)的光栏(13)已经完全对准，记录此时角度计(14)的读数作为基准位置；C.沿着光学遥感仪器(17)的飞行方向，微微调节平面调节支架(15)，使得光学遥感仪器(17)在飞行方向上倾斜，同时检测需要配准的各个探测通道信号最大值出现时，角度计(14)同步获得的平面调节支架(15)的倾斜角度，将数据记录；D.处理数据，得出各个探测通道信号最大值出现时平面调节支架(15)的倾斜角度与基准探测通道信号最大值出现时倾斜角度之间的差值，将该差值与光学遥感仪器(17)的瞬时视场角相比较，得出各个探测通道瞬时视场与基准探测通道瞬时视场之间的配准误差；E.如果配准误差超过光学遥感仪器指标的要求范围，将超标探测通道焦面上的探测器位置作微量移动，固定后再重复进行检测，直到所有通道的配准误差均在任务指标的要求范围内。
全文摘要
本发明公开了一种航天光学遥感仪器在飞行方向上的各探测通道之间瞬时视场配准度检测和校正的装置及方法。该装置包括平行光管、光栏、角度计、平面调节支架和光学平台。检测方法包括基准通道和基准位置的确定，通过微调平面调节支架，得出各个探测通道信号最大值出现时平面调节支架的倾斜角度与基准探测通道信号最大值出现时倾斜角度之间的差值，将该差值与光学遥感仪器的瞬时视场角相比较，得出各个探测通道瞬时视场与基准探测通道瞬时视场之间的配准误差并进行校正。本发明的优点在于采用常规的设备，简洁的方法可以将航天光学遥感仪器各探测通道瞬时视场在飞行方向上配准度检测得非常准确，精度达到0.1个瞬时视场。
文档编号G01S7/497GK1693921SQ20051002602
公开日2005年11月9日 申请日期2005年5月20日 优先权日2005年5月20日
发明者张锷, 翁垂骏 申请人:中国科学院上海技术物理研究所