[實用新型]一種空間目標三維信息實時探測系統

有效

• 申請號: 201721403984.3
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN208588406U
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 于洪濤;于洪波;賀東雷;尹驍
• 申請（專利權）人: 廣東建元和安科技發展有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種空間目標三維信息實時探測系統，包括偏振成像探測子系統、跟蹤子系統、標定子系統以及跟蹤轉臺子系統，偏振成像探測子系統、跟蹤子系統、標定子系統設置在跟蹤轉臺子系統右側；跟蹤子系統與標定子系統并排設置，跟蹤子系統的光軸與標定子系統的光軸平行設置；偏振成像探測子系統設置在跟蹤子系統與標定子系統下方，并且偏振成像探測子系統的光軸與跟蹤子系統及標定子系統的光軸相垂直。本實用新型通過光機結構設計，將激光測距跟蹤、可控標定與可見光、紅外多譜段、多維度偏振成像探測相結合，實現了對空間碎片的實時探測。

技術領域

本實用新型屬于空間目標三維探測技術領域，特別是涉及到一種空間目標三維信息實時探測系統，其探測包括激光測距與偏振成像。

背景技術

隨著人類探索太空活動的逐年增多，空間碎片嚴重地威脅著在軌運行航天器的安全。光電觀測技術在空間目標監視中占有重要的地位。國內外在利用偏振技術對空間目標進行觀測方面展開了研究。

美國空軍研究室的Keith Bush對近地軌道和同步軌道衛星的偏振特性進行了仿真，衛星太陽能電池板的偏振特性顯著。衛星在不同時間表現出的偏振特性差異明顯，造成這種差異的原因是太陽能電池板對太陽的跟蹤轉動；空間目標的偏振特性，在紅外波段比可見波段更顯著。在美國俄亥俄州Sulphur Grove觀測站，Stead在光電望遠鏡上加上偏振分析器完成空間目標的偏振觀測，測量到一個衛星的偏振度最大達39%。Sanchez 的研究表明目標的偏振特性與光輻射特性的特征有明顯的差異，在光度信號強的時候約為10%，而到黎明光度特性弱的時候能夠達到40%。

我國對空間的偏振成像探測主要有：解放軍裝備學院在天基、路基目標探測方面，提出了液晶可調諧連續全角度多光譜偏振成像技術；安徽光機所對航空航天基對地、氣象觀測可見光偏振成像方向進行研究，并研制出航空多波段偏振CCD樣機、多角度偏振成像儀(DPC)航天樣機與可見－近紅外多波段偏振CCD相機等；西安交通大學在臨近空間目標探測方面，提出了全光調制高光譜全偏振成像探測技術，并研制了相關設備。長春理工大學開展了分焦平面型微納格柵濾光片工藝實現新方法的研究。

但是，目前對空間目標探測的偏振設備仍極少被研制，并且絕大多數光電望遠鏡都是利用強度進行探測，其探測信噪比低、探測難度大的問題已不能滿足航天事業的飛速發展以及國防需求，因此現有技術當中亟需要一種能提升觀測設備探測能力的關鍵器件。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種空間目標三維信息實時探測系統，通過光機結構設計，將激光測距跟蹤、可控標定與可見光、紅外多譜段、多維度偏振成像探測相結合，實現了對空間碎片的實時探測，大幅度提高了探測器的識別能力。

一種空間目標三維信息實時探測系統，其特征是：包括偏振成像探測子系統、跟蹤子系統、標定子系統以及跟蹤轉臺子系統，其中，偏振成像探測子系統、跟蹤子系統、標定子系統設置在跟蹤轉臺子系統右側；跟蹤子系統與標定子系統并排設置，跟蹤子系統的光軸與標定子系統的光軸平行設置；偏振成像探測子系統設置在跟蹤子系統與標定子系統下方，并且偏振成像探測子系統的光軸與跟蹤子系統及標定子系統的光軸相垂直。

這種空間目標三維信息實時探測系統的工作原理如下：首先由探偏振成像探測子系統的望遠光學單元接收來自目標的光，經波長分光，分別對可見/近紅外進行偏振探測成像，并對圖像進行融合處理得出圖像信息；再由跟蹤子系統與跟蹤轉臺子系統對目標進行實時跟蹤，并獲得測距信息；然后定期對由偏振成像探測子系統探測的圖像進行精度檢查，當精度不滿足實際要求時，通過標定子系統重新對整個系統進行標定，從而完成對空間碎片的精確實時探測成像。