[發(fā)明專利]一種空間光學(xué)遙感相機(jī)成像時(shí)刻標(biāo)定精度測(cè)量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810093865.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN108318053B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭君;齊少凡;李亮;李坤;張孝弘;賀勍;劉冰;吳淞波;于生全;黃偉;魏志勇;王媛媛;董建婷;崔艷召;張占東;王旭明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間機(jī)電研究所
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00;G01C11/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

一種空間光學(xué)遙感相機(jī)成像時(shí)刻標(biāo)定精度測(cè)量方法及系統(tǒng)。根據(jù)GPS硬件秒脈沖信號(hào)到達(dá)視頻處理器和視頻處理器發(fā)出成像行同步信號(hào)時(shí)本地計(jì)數(shù)器記錄的數(shù)值計(jì)算成像時(shí)刻相對(duì)時(shí)間差值，將該計(jì)算得到的成像時(shí)刻相對(duì)時(shí)間差值與示波器測(cè)量得到的成像時(shí)刻相對(duì)時(shí)間差值比較，再加上硬件延時(shí)時(shí)間，從而標(biāo)定遙感相機(jī)成像時(shí)刻精度。本發(fā)明適用標(biāo)定所有基于GPS硬件秒脈沖信號(hào)的光學(xué)遙感相機(jī)的成像時(shí)刻精度。本測(cè)試方法具有操作簡(jiǎn)便、易于標(biāo)準(zhǔn)化、測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，對(duì)成像時(shí)刻標(biāo)定精度的統(tǒng)一度量具有實(shí)際指導(dǎo)意義。本方案適用性強(qiáng)，便于建立統(tǒng)一的測(cè)量方法規(guī)范，更易于分析人員進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比和分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用于空間光學(xué)遙感相機(jī)成像時(shí)刻標(biāo)定精度測(cè)量方法及系統(tǒng)，屬于航天遙感相機(jī)系統(tǒng)專業(yè)。

背景技術(shù)

航天遙感測(cè)繪衛(wèi)星的時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)一般由授時(shí)系統(tǒng)和守時(shí)系統(tǒng)組成，星載遙感相機(jī)作為守時(shí)設(shè)備，以收到的秒脈沖信號(hào)為相機(jī)分系統(tǒng)授時(shí)基準(zhǔn)，同時(shí)采用內(nèi)部時(shí)鐘作為時(shí)間計(jì)數(shù)信號(hào)，精確計(jì)算出每一行圖像的成像時(shí)刻。因此，衛(wèi)星系統(tǒng)的時(shí)間同步精度由系統(tǒng)授時(shí)精度和守時(shí)精度共同決定：授時(shí)精度由GPS接收機(jī)輸出秒脈沖信號(hào)的精度決定；守時(shí)精度由星載遙感相機(jī)分系統(tǒng)在載荷工作期間的時(shí)間精度決定。因此，對(duì)于衛(wèi)星載荷來說，守時(shí)精度很重要。

星載遙感相機(jī)分系統(tǒng)載荷具有精確時(shí)間標(biāo)定功能，采取了硬件秒脈沖、整秒時(shí)刻、相機(jī)本地時(shí)鐘計(jì)數(shù)結(jié)合的方案來達(dá)到成像時(shí)刻標(biāo)定的技術(shù)要求。同時(shí)，空間光學(xué)遙感相機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸接口種類較多，有并行數(shù)據(jù)接口如LVDS接口，有高速串行數(shù)據(jù)接口等。數(shù)據(jù)傳輸接口種類多，并且圖像數(shù)據(jù)格式的編排各不相同，因此，如何采用統(tǒng)一的準(zhǔn)確的方法進(jìn)行空間光學(xué)遙感相機(jī)的成像時(shí)刻標(biāo)定高精度測(cè)試成為亟待解決的問題。

北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部CN201310240814.8號(hào)專利公開了一種衛(wèi)星遙感相機(jī)起始成像時(shí)刻誤差測(cè)試方法，通過控制衛(wèi)星相機(jī)拍攝秒脈沖響應(yīng)燈的光源，從獲得的圖像中計(jì)算相機(jī)起始成像時(shí)刻誤差，本發(fā)明應(yīng)用于某遙感衛(wèi)星的相機(jī)成像測(cè)試中，完成了整星條件下相機(jī)起始成像時(shí)刻誤差的測(cè)試任務(wù)；本發(fā)明的成功研制，解決了衛(wèi)星星地控制時(shí)序安排的問題，通過測(cè)試計(jì)算得出的整星條件下相機(jī)起始成像時(shí)刻誤差進(jìn)行相應(yīng)地面控制指令發(fā)送時(shí)刻修正，便能很好地解決衛(wèi)星所拍攝的圖像信息與發(fā)送指令時(shí)刻所對(duì)應(yīng)地面目標(biāo)的時(shí)空對(duì)應(yīng)性問題，為后續(xù)型號(hào)提供了借鑒。

針對(duì)成像時(shí)刻標(biāo)定精度的測(cè)量，該方法主要存在以下問題：

(1)該發(fā)明專利是針對(duì)光學(xué)遙感相機(jī)起始成像時(shí)刻的誤差測(cè)試，本文針對(duì)的是遙感相機(jī)本身的成像時(shí)刻標(biāo)定精度的誤差測(cè)試。是針對(duì)每一行圖像成像時(shí)刻的測(cè)量。

(2)該發(fā)明專利是針對(duì)整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的精度測(cè)試，衛(wèi)星系統(tǒng)包括多個(gè)分系統(tǒng)，例如GPS分系統(tǒng)，數(shù)管分系統(tǒng)，光學(xué)遙感相機(jī)分系統(tǒng)，數(shù)傳分系統(tǒng)等等，各個(gè)分系統(tǒng)都有精度誤差。缺乏光學(xué)遙感相機(jī)分系統(tǒng)單獨(dú)的精度測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種空間光學(xué)遙感相機(jī)成像時(shí)刻標(biāo)定精度的測(cè)量方法及系統(tǒng)。該發(fā)明可以準(zhǔn)確標(biāo)定空間光學(xué)遙感相機(jī)相對(duì)成像時(shí)刻的標(biāo)定精度誤差，適用于多種數(shù)據(jù)傳輸接口，也適用于圖像數(shù)據(jù)格式的編排各不相同的情況，為光學(xué)遙感相機(jī)圖像時(shí)刻精度提供了可靠的技術(shù)支撐。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種空間光學(xué)遙感相機(jī)成像時(shí)刻標(biāo)定精度測(cè)量方法，包括步驟如下：

1)獲取待標(biāo)定空間光學(xué)遙感相機(jī)硬件延時(shí)標(biāo)定精度誤差；

2)采用本地計(jì)數(shù)器和示波器測(cè)量待標(biāo)定空間光學(xué)遙感相機(jī)每行圖像成像的相對(duì)成像時(shí)刻的標(biāo)定精度誤差；

3)確定待標(biāo)定空間光學(xué)遙感相機(jī)成像時(shí)刻標(biāo)定精度。

所述測(cè)量每行圖像成像的相對(duì)成像時(shí)刻的標(biāo)定精度誤差的方法，具體包括步驟如下：