[發(fā)明專利]一種空間光學(xué)遙感相機成像時刻標定精度測量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810093865.5
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108318053B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）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（專利權(quán)）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: 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)遙感相機成像時刻標定精度測量方法及系統(tǒng)。根據(jù)GPS硬件秒脈沖信號到達視頻處理器和視頻處理器發(fā)出成像行同步信號時本地計數(shù)器記錄的數(shù)值計算成像時刻相對時間差值，將該計算得到的成像時刻相對時間差值與示波器測量得到的成像時刻相對時間差值比較，再加上硬件延時時間，從而標定遙感相機成像時刻精度。本發(fā)明適用標定所有基于GPS硬件秒脈沖信號的光學(xué)遙感相機的成像時刻精度。本測試方法具有操作簡便、易于標準化、測試結(jié)果穩(wěn)定可靠的特點，對成像時刻標定精度的統(tǒng)一度量具有實際指導(dǎo)意義。本方案適用性強，便于建立統(tǒng)一的測量方法規(guī)范，更易于分析人員進行關(guān)鍵技術(shù)指標的對比和分析。

技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

航天遙感測繪衛(wèi)星的時統(tǒng)系統(tǒng)一般由授時系統(tǒng)和守時系統(tǒng)組成，星載遙感相機作為守時設(shè)備，以收到的秒脈沖信號為相機分系統(tǒng)授時基準，同時采用內(nèi)部時鐘作為時間計數(shù)信號，精確計算出每一行圖像的成像時刻。因此，衛(wèi)星系統(tǒng)的時間同步精度由系統(tǒng)授時精度和守時精度共同決定：授時精度由GPS接收機輸出秒脈沖信號的精度決定；守時精度由星載遙感相機分系統(tǒng)在載荷工作期間的時間精度決定。因此，對于衛(wèi)星載荷來說，守時精度很重要。

星載遙感相機分系統(tǒng)載荷具有精確時間標定功能，采取了硬件秒脈沖、整秒時刻、相機本地時鐘計數(shù)結(jié)合的方案來達到成像時刻標定的技術(shù)要求。同時，空間光學(xué)遙感相機的數(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)一的準確的方法進行空間光學(xué)遙感相機的成像時刻標定高精度測試成為亟待解決的問題。

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

針對成像時刻標定精度的測量，該方法主要存在以下問題：

(1)該發(fā)明專利是針對光學(xué)遙感相機起始成像時刻的誤差測試，本文針對的是遙感相機本身的成像時刻標定精度的誤差測試。是針對每一行圖像成像時刻的測量。

(2)該發(fā)明專利是針對整個衛(wèi)星系統(tǒng)的精度測試，衛(wèi)星系統(tǒng)包括多個分系統(tǒng)，例如GPS分系統(tǒng)，數(shù)管分系統(tǒng)，光學(xué)遙感相機分系統(tǒng)，數(shù)傳分系統(tǒng)等等，各個分系統(tǒng)都有精度誤差。缺乏光學(xué)遙感相機分系統(tǒng)單獨的精度測試。

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)遙感相機成像時刻標定精度的測量方法及系統(tǒng)。該發(fā)明可以準確標定空間光學(xué)遙感相機相對成像時刻的標定精度誤差，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)遙感相機圖像時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)遙感相機成像時刻標定精度測量方法，包括步驟如下：

1)獲取待標定空間光學(xué)遙感相機硬件延時標定精度誤差；

2)采用本地計數(shù)器和示波器測量待標定空間光學(xué)遙感相機每行圖像成像的相對成像時刻的標定精度誤差；

3)確定待標定空間光學(xué)遙感相機成像時刻標定精度。

所述測量每行圖像成像的相對成像時刻的標定精度誤差的方法，具體包括步驟如下：