本实用新型涉及相机测试技术领域，尤其涉及一种用于高分辨率卫星测试的景物模拟器。
背景技术：
利用遥感技术，通过卫星对地面进行拍摄时，光学相机是必不可少的载荷。在卫星发射之前，需要对相机进行全面且细致的测试。
但是，由于现有的景物模拟器工作流程复杂，通用性差，且各型号相机的分辨率不同、焦距深度不一致，导致运用现有的景物模拟器，只能完成单一卫星的星载线阵相机的测试，无法满足当前高分辨率卫星平台星载光学线阵相机测试验证的发展需要。
技术实现要素：
本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于高分辨率卫星测试的景物模拟器，以满足当前高分辨率卫星平台星载光学线阵相机测试验证的发展需要。
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种用于高分辨率卫星测试的景物模拟器，包括：平行光管(3)、动态靶标组件(4)、光纤灯(5)、成像镜(6)、折转镜组件(7)、静态靶标组件(8)、积分球光源(9)、指向激光器(13)和安装台面(12)；
指向激光器(13)安装在平行光管(3)的中轴线上；
平行光管(3)通过平行光管底座(32)与安装台面(12)连接；其中，平行光管(3)的轴线与安装台面(12)平行；
折转镜组件(7)设置在平行光管(3)的侧面；
动态靶标组件(4)和静态靶标组件(8)分别固定在安装台面(12)上；其中，动态靶标组件(4)和静态靶标组件(8)分别位于折转镜组件(7)的前后两侧，且，动态靶标组件(4)、静态靶标组件(8)和折转镜组件(7)三者同轴；
光纤灯(5)和成像镜(6)安装在动态靶标组件(4)的第一支架(41)上；其中，光纤灯(5)和成像镜(6)位于动态靶标组件(4)和折转镜组件(7)之间、且、光纤灯(5)位于靠近动态靶标组件(4)的一侧，成像镜(6)与动态靶标组件(4)同轴；
积分球光源(9)安装在静态靶标组件(8)的第二支架(81)上；其中，积分球光源(9)与静态靶标组件(8)同轴。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，还包括：激光器电控箱(1)、第一电控箱(2)、第二电控箱(10)和光纤灯箱(11)；
第一电控箱(2)安装在安装台面(12)上、且、位于安装台面(12)的前端；
激光器电控箱(1)安装在第一电控箱(2)上；
第二电控箱(10)装在安装台面(12)上、且、位于安装台面(12)的末端；
光纤灯箱(11)安装在安装台面(12)上，且、位于动态靶标组件(4)和折转镜组件(7)之间。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，
第一电控箱(2)分别与动态靶标组件(4)、折转镜组件(7)和光纤灯箱(11)连接，为动态靶标组件(4)、折转镜组件(7)和光纤灯箱(11)供电；
激光器电控箱(1)与指向激光器(13)连接，为指向激光器(13)供电；
第二电控箱(10)分别与静态靶标组件(8)和积分球光源(9)连接，为静态靶标组件(8)和积分球光源(9)供电；
光纤灯箱(11)与光纤灯(5)连接，为光纤灯(5)供电、及控制光纤灯(5)亮度。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，平行光管(3)，包括：设置在平行光管(3)底部侧面上的第一入光口(31)；折转镜组件(7)，包括：分别设置在折转镜组件(7)三个侧面的第二入光口(71)、第三入光口(72)和出光口(73)；
第一入光口(31)与出光口(73)连接；
动态靶标组件(4)的光源从第二入光口(71)射入折转镜组件(7)；
静态靶标组件(8)的光源从第三入光口(72)射入折转镜组件(7)。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，激光器电控箱(1)、第一电控箱(2)、动态靶标组件(4)、光纤灯(5)、成像镜(6)、折转镜组件(7)、静态靶标组件(8)、积分球光源(9)、第二电控箱(10)和光纤灯箱(11)位于平行光管(3)的同一侧。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，还包括：还包括：多层分体式桁架结构的通用支架(14)；
通用支架(14)设置在安装台面(12)下方，可支撑安装台面(12)，及调整安装台面(12)的高度。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，所述多层分体式桁架结构的通用支架(14)为：三层分体式桁架结构通用支架；其中，三层分体式桁架结构通用支架，包括：底座(141)、第一分体支架(142)、第二分体支架(143)和第三分体支架(144)；
第一分体支架(142)、第二分体支架(143)和第三分体支架(144)由上至下依次连接；
第三分体支架(144)设置在底座(141)上。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，第一分体支架(142)、第二分体支架(143)、第三分体支架(144)和底座(141)的高度分别为：0.5m、1m、1.5m和0.5m。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，还包括：平面反射镜(15)和连接支架(16)；
连接支架(16)设置在平面反射镜(15)下方，可支撑平面反射镜(15)，及调整平面反射镜(15)的高度，使调整后的平面反射镜(15)的镜面中心位于平行光管(3)的轴线延长线上，平行光管(3)中的景象通过平面反射镜(15)呈设定角度反射。
在上述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器中，连接支架(16)，包括：第一支撑平台(161)和第二支撑平台(162)；
平面反射镜(15)可设置在第一支撑平台(161)或第二支撑平台(162)上。
本实用新型具有以下优点：
(1)在本实用新型中，平行光管出口正中央位置添加了指向激光器，利用激光光线的特殊性，实现快速定位光学CCD的目的，从而缩短对准时间。
(2)在本实用新型中，静态靶标可以根据型号分辨率级别进行更换，也即，只需更换静态靶标即可适用于多种不同相机的测试要求，具备良好的通用性。
(3)在本实用新型中，通过折转镜组件实现了一个景物模拟器同时具备静态测试和动态测试两种功能，节约了测试资源和成本，扩展了景物模拟器的适用范围。
(4)在本实用新型中，基于通用支架可实现对出射光束的方向、位置等空间位置参量实现四维调整，解决了景物模拟器对不同相机测试的通用性的需求。
(5)在本实用新型中，平面反射镜和连接支架的配合使用，可将平行光管出射的平行光束折转入相机CCD，实现可见光相机特殊位置、特殊状态下的测试，进一步提高了景物模拟器的通用性。
附图说明
图1是本实用新型中一种用于高分辨率卫星测试的景物模拟器的主视图；
图2是本实用新型中一种用于高分辨率卫星测试的景物模拟器的侧视图；
图3是本实用新型实施例中一种平行光管的结构示意图；
图4是本实用新型实施例中一种折转镜组件的结构示意图；
图5是本实用新型实施例中一种三层分体式桁架结构通用支架的结构示意图；
图6是本实用新型实施例中一种平面反射镜的结构示意图；
图7是本实用新型实施例中一种连接支架的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型公共的实施方式作进一步详细描述。
参照图1，示出了本实用新型中一种用于高分辨率卫星测试的景物模拟器的主视图。参照图2，示出了本实用新型中一种用于高分辨率卫星测试的景物模拟器的侧视图。在本实施例中，所述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器，包括：平行光管3、动态靶标组件4、光纤灯5、成像镜6、折转镜组件7、静态靶标组件8、积分球光源9、指向激光器13和安装台面12。其中，如图1和图2：
指向激光器13安装在平行光管3的中轴线上。
平行光管3通过平行光管底座32与安装台面12连接。其中，平行光管3的轴线与安装台面12平行。
折转镜组件7设置在平行光管3的侧面。
动态靶标组件4和静态靶标组件8分别固定在安装台面12上。其中，动态靶标组件4和静态靶标组件8分别位于折转镜组件7的前后两侧，且，动态靶标组件4、静态靶标组件8和折转镜组件7三者同轴。
光纤灯5和成像镜6安装在动态靶标组件4的第一支架41上。其中，光纤灯5和成像镜6位于动态靶标组件4和折转镜组件7之间、且、光纤灯5位于靠近动态靶标组件4的一侧，成像镜6与动态靶标组件4同轴。
积分球光源9安装在静态靶标组件8的第二支架81上。其中，积分球光源9与静态靶标组件8同轴。
在本实用新型的一优选实施例中，如图1，所述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器，还可以包括：激光器电控箱1、第一电控箱2、第二电控箱10和光纤灯箱11。
第一电控箱2安装在安装台面12上、且、位于安装台面12的前端。激光器电控箱1安装在第一电控箱2上。第二电控箱10装在安装台面12上、且、位于安装台面12的末端。光纤灯箱11安装在安装台面12上，且、位于动态靶标组件4和折转镜组件7之间。
优选的，第一电控箱2分别与动态靶标组件4、折转镜组件7和光纤灯箱11连接，为动态靶标组件4、折转镜组件7和光纤灯箱11供电。激光器电控箱1与指向激光器13连接，为指向激光器13供电。第二电控箱10分别与静态靶标组件8和积分球光源9连接，为静态靶标组件8和积分球光源9供电。光纤灯箱11与光纤灯5连接，为光纤灯5供电、及控制光纤灯5亮度。
在本实用新型的一优选实施例中，参照图3，示出了本实用新型实施例中一种平行光管的结构示意图。参照图4，示出了本实用新型实施例中一种折转镜组件的结构示意图。
如图3，平行光管3，可以包括：设置在平行光管3底部侧面上的第一入光口31，及平行光管底座32。如图4，折转镜组件7，可以包括：分别设置在折转镜组件7三个侧面的第二入光口71、第三入光口72和出光口73。
优选的，第一入光口31与出光口73连接。动态靶标组件4的光源从第二入光口71射入折转镜组件7；静态靶标组件8的光源从第三入光口72射入折转镜组件7。
在本实用新型的一优选实施例中，如图1，激光器电控箱1、第一电控箱2、动态靶标组件4、光纤灯5、成像镜6、折转镜组件7、静态靶标组件8、积分球光源9、第二电控箱10和光纤灯箱11位于平行光管3的同一侧。
在本实用新型的一优选实施例中，所述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器，还可以包括：多层分体式桁架结构的通用支架14。其中，通用支架14设置在安装台面12下方，可支撑安装台面12，及调整安装台面12的高度。
优选的，参照图5，示出了本实用新型实施例中一种三层分体式桁架结构通用支架的结构示意图。在本实施例中，多层分体式桁架结构的通用支架14具体可以为：三层分体式桁架结构通用支架。如图5，该三层分体式桁架结构通用支架，具体可以包括：底座141、第一分体支架142、第二分体支架143和第三分体支架144。其中，第一分体支架142、第二分体支架143和第三分体支架144由上至下依次连接；第三分体支架144设置在底座141上。
优选的，第一分体支架142、第二分体支架143、第三分体支架144和底座141的高度分别可以为：0.5m、1m、1.5m和0.5m。
在本实用新型的一优选实施例中，所述用于高分辨率卫星测试的景物模拟器，还可以包括：平面反射镜15和连接支架16。其中，连接支架16设置在平面反射镜15下方，可支撑平面反射镜15，及调整平面反射镜15的高度，使调整后的平面反射镜15的镜面中心位于平行光管3的轴线延长线上，平行光管3中的景象通过平面反射镜15呈设定角度反射。优选的，设定角度可以但不仅限于为：90°。
参照图6，示出了本实用新型实施例中一种平面反射镜的结构示意图。参照图7，示出了本实用新型实施例中一种连接支架的结构示意图。优选的，连接支架16，具体可以包括：第一支撑平台161和第二支撑平台162。其中，平面反射镜15可设置在第一支撑平台161或第二支撑平台162上。
优选的，平面反射镜15和连接支架16的配合使用，可将平行光管出射的平行光束折转入相机CCD，实现可见光相机特殊位置、特殊状态下的测试。
在本实用新型的一优选实施例中，平行光管3的焦距和口径可以分别为：12000mm和Φ350mm，用于模拟无穷远景物或成像目标，以提供星载线阵相机传函性能指标验证的模拟环境。此外，在平行光管3的出口正中央位置设置了指向激光器13，利用激光光线的特殊性实现快速定位光学CCD的目的，从而缩短测试时间。
在本实用新型的一优选实施例中，折转镜组件7可以包括：电控旋转机构和折转镜镜面。通过电控旋转机构带动折转镜镜面变更角度可实现相机静态测试(积分球射出的光线折转到平行光管)和动态测试(光纤灯射出的光线折转到平行光管)的切换，解决了景物模拟器实现随时快速支持静态及动态测试的需求。
在本实用新型的一优选实施例中，静态靶标组件8安置于平行光管3的焦面位置，靶标可进行调焦移动，调焦范围可以为±10mm；有数显指示，数显精度0.01mm；靶标同时能够进行X、Y方向的平移和绕Z轴的旋转调整；靶标分划板有效区域不小于30mm×30mm。静态靶标组件8的设计为相机测试提供可变静态测试目标，解决了不同相机对静态测试目标的不同要求。
在本实用新型的一优选实施例中，积分球光源9可包括5个卤素灯，积分球光源9的光谱范围至少包含0.45μm～0.90μm，输出辐亮度至少包含4.8W/m2/sr/μm～272W/m2/sr/μm。积分球光源9可为静态靶标组件8提供可调节照明光源，满足不同相机对静态测试照明光源的不同要求。
在本实用新型的一优选实施例中，通用支架14的俯仰角度调节范围可以为：±10°、方位角度调节范围可以为：±5°。其中，第一分体支架142、第二分体支架143和第三分体支架144之间不同的组合方式，能够实现2m～5m范围内连续升降可调。通用支架14的设计，解决了景物模拟器对不同相机测试的通用性的需求。
在本实用新型的一优选实施例中，动态靶标组件4与光纤灯箱11的中心间距可以但不仅限于为280mm；动态靶标组件4与折转镜组件7的中心间距可以但不仅限于为550mm；静态靶标组件8与折转镜组件7的中心间距可以但不仅限于为200mm；平行光管3的中心轴距安装台面12的高度为290mm。
综上所述，本实用新型公开了一种用于高分辨率卫星测试的景物模拟器，平行光管出口正中央位置添加了指向激光器，利用激光光线的特殊性，实现快速定位光学CCD的目的，从而缩短对准时间；静态靶标可以根据型号分辨率级别进行更换，也即，只需更换静态靶标即可适用于多种不同相机的测试要求，具备良好的通用性；通过折转镜组件实现了一个景物模拟器同时具备静态测试和动态测试两种功能，节约了测试资源和成本，扩展了景物模拟器的适用范围；基于通用支架可实现对出射光束的方向、位置等空间位置参量实现四维调整，解决了景物模拟器对不同相机测试的通用性的需求；平面反射镜和连接支架的配合使用，可将平行光管出射的平行光束折转入相机CCD，实现可见光相机特殊位置、特殊状态下的测试，进一步提高了景物模拟器的通用性。
该用于高分辨率卫星测试的景物模拟器，实现了高分辨率相机在大气环境、重力环境和力学振动环境三者干扰因子的作用下系统性传函0.144(50lp/mm)(全色谱段)，图像输出灰度动态范围在20DN～800DN的定量测试，达到了国内领先水平。
以上所述，仅为本实用新型最佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。