[發(fā)明專利]傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)U型基線的光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510620893.4
• 申請(qǐng)日: 2015-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105204012B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董磊;劉欣悅;于樹(shù)海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01S7/481
• 分類號(hào): G01S7/481
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 22210
• 代理人: 李青

傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)U型基線的光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)涉及光學(xué)合成孔徑技術(shù)和光束控制技術(shù)領(lǐng)域，該機(jī)構(gòu)包括：U型基線機(jī)構(gòu)和光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)；U型基線機(jī)構(gòu)由兩個(gè)相互平行的基線和一條與平行基線正交的基線組成；光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)包括：信標(biāo)光源、監(jiān)視相機(jī)和安裝在U型基線機(jī)構(gòu)上的中繼鏡和指向鏡；信標(biāo)光源發(fā)出光，經(jīng)過(guò)指向鏡和中繼鏡反射后，會(huì)聚到監(jiān)視相機(jī)的靶面；調(diào)整指向鏡的角度，使信標(biāo)光斑的質(zhì)心與監(jiān)視相機(jī)的靶面中心重合；本發(fā)明將發(fā)射系統(tǒng)基線的一維尺寸壓縮1/2，從使發(fā)射系統(tǒng)尺寸更小，結(jié)構(gòu)更緊湊。可實(shí)現(xiàn)發(fā)射激光與目標(biāo)的精確對(duì)準(zhǔn)，提高成像信噪比和成像質(zhì)量。可實(shí)現(xiàn)發(fā)射激光與目標(biāo)的精確對(duì)準(zhǔn)，提高成像信噪比和成像質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)合成孔徑技術(shù)和光束控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)的U型基線和光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

激光主動(dòng)成像技術(shù)克服被動(dòng)成像技術(shù)距離近和對(duì)自然光源依賴大等缺點(diǎn)，成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一，其利用激光干涉場(chǎng)技術(shù)成像，可以通過(guò)獲取目標(biāo)散射能量中包含的不同空間頻率分量對(duì)應(yīng)的振幅和相位信息，重構(gòu)目標(biāo)圖像。該技術(shù)的一個(gè)重要分支便是傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)成像技術(shù)(Imaging technique ofFourier telescope or Fouriertelescopy，F(xiàn)T)，主要原理為利用主動(dòng)激光照明在目標(biāo)表面生成各種期望的外差干涉模式從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的高分辨率成像。

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，已報(bào)道的傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)的基線結(jié)構(gòu)包括，圓形、Y型、十字形、T型、方陣以及六邊形。然而從有效傅里葉分量數(shù)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性、圖像恢復(fù)復(fù)雜度和信噪比等幾個(gè)因素的比較，對(duì)于遠(yuǎn)距離靜止目標(biāo)成像，大家默認(rèn)采用T型結(jié)構(gòu)作為發(fā)射基線的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。2000年左右美國(guó)提出的GLINT計(jì)劃(同步軌道光成像國(guó)家試驗(yàn)平臺(tái))就采用了T型基線。然而T型基線的長(zhǎng)臂是短臂的2倍，不利于成像系統(tǒng)整體尺寸的壓縮。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可將發(fā)射系統(tǒng)的較長(zhǎng)一維尺寸壓縮為1/2的U型發(fā)射基線結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)上安裝光學(xué)閉環(huán)光束指向機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)U型基線的光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括：U型基線機(jī)構(gòu)和光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)；U型基線機(jī)構(gòu)由兩個(gè)相互平行的基線和一條與平行基線正交的基線組成；光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)包括：信標(biāo)光源、監(jiān)視相機(jī)和安裝在U型基線機(jī)構(gòu)上的中繼鏡和指向鏡，；信標(biāo)光源發(fā)出光，經(jīng)過(guò)指向鏡和中繼鏡反射后，會(huì)聚到監(jiān)視相機(jī)的靶面；調(diào)整指向鏡的角度，使信標(biāo)光斑的質(zhì)心與監(jiān)視相機(jī)的靶面中心重合；當(dāng)發(fā)射光束覆蓋中繼鏡和指向鏡后，反射至目標(biāo)；當(dāng)指向鏡的角度發(fā)生變化，造成發(fā)射光束偏離目標(biāo)，根據(jù)指向鏡的偏轉(zhuǎn)角與監(jiān)視相機(jī)的質(zhì)心偏離量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，修正指向鏡的指向角，使得信標(biāo)光斑再次與靶面中心重合，這時(shí)發(fā)射光束再次準(zhǔn)確指向目標(biāo)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將發(fā)射系統(tǒng)基線的一維尺寸(T型基線的長(zhǎng)臂)壓縮1/2，從使發(fā)射系統(tǒng)尺寸更小，結(jié)構(gòu)更緊湊。可實(shí)現(xiàn)發(fā)射激光與目標(biāo)的精確對(duì)準(zhǔn)，提高成像信噪比和成像質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)U型基線的光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明光學(xué)閉環(huán)指向機(jī)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

兩個(gè)平行基線，和與平行基線正交的第三個(gè)基線的長(zhǎng)度相等，三者組成U型基線結(jié)構(gòu)。如果所有基線上布滿指向鏡和中繼鏡，則指向鏡和中繼鏡陣列的形狀為U型，該結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)成像，適合對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)成像。如果采用同時(shí)發(fā)射三束光對(duì)靜止目標(biāo)成像，則基線位置放置平移臺(tái)，每個(gè)平移臺(tái)的滑塊上安置一個(gè)指向鏡或中繼鏡，通過(guò)合理的光路布局實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止目標(biāo)的成像，詳見(jiàn)實(shí)施例1的說(shuō)明。