一种具有可见光地标导航通道的空间红外相的制造方法
【专利摘要】本专利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，红外通成像通道模块，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，另一路进入可见地标导航通道模块成像；进入可见光地标导航模块的光线，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。本专利的优点：可见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。
【专利说明】一种具有可见光地标导航通道的空间红外相机
【技术领域】
[0001] 本专利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】
[0002] 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。
[0003] 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】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本专利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。
[0005] 本专利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，另一路进入可见地标导航通道模块3成 像；进入可见光地标导航模块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。
[0006] 所述的弯月透镜3-2的材料为BK7,前表面和后表面为球面。
[0007] 所述的可见光探测器3-3为可见光TDI探测器。
[0008] 本专利的有益效果是增加可见地标导航通道模块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。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为具有可见地标导航通道的空间红外相机示意图。
[0010] 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】
[0011] 下面结合附图对本专利进一步说明。
[0012] 如图1所示，该系统包括空间红瓦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。
[0013] 本专利实施方式：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° X2° ;红外成像通道模块2和可见地标导航通道模块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。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。
【权利要求】
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，另一路进入可见地标导航通道模块（3)成像；进入可见光地标导航模块（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。
【文档编号】G03B17/12GK203882072SQ201420145289
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】魏红军, 饶鹏, 孙胜利, 王运 申请人:中国科学院上海技术物理研究所