[發(fā)明專利]空間目標地面模擬試驗光學(xué)特性測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811615645.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109815550B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟剛;薛蓮;南華;范小禮;鄧蓉;周巖;李亞男;王申兆;劉鑫;劉得成;李志峰;李建華;蔡雯琳;陳墾;高路
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天長征飛行器研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京格允知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 張沫

本發(fā)明公開一種空間目標地面模擬試驗光學(xué)特性測量方法，是基于一球形容器構(gòu)建近場測量環(huán)境，在所述球形容器上接一段加長通光光程筒構(gòu)建遠場測量環(huán)境；測量設(shè)備是基于將方位角和俯仰角轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)臺下的旋轉(zhuǎn)角進行測量。本發(fā)明可實現(xiàn)空間目標近遠場光學(xué)特性的測量。在該方法中，采用坐標轉(zhuǎn)換的方法獲得測試轉(zhuǎn)臺下的轉(zhuǎn)角，將測量方位轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)角下，可以方便操控轉(zhuǎn)臺。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空間目標特性在地面模擬試驗環(huán)境的模擬測量技術(shù)，特別涉及空間目標地面模擬試驗光學(xué)特性測量方法。

背景技術(shù)

空間目標地面模擬試驗所測量的目標輻射數(shù)據(jù)，并不能直接獲取目標的光學(xué)特性，需要通過與測試設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法來獲取所需的結(jié)果。測量所獲取的特定角度的目標數(shù)據(jù)是在設(shè)備坐標系下的，而實際所需要的是目標坐標系下的測量結(jié)果，所以必須進行坐標轉(zhuǎn)換才能獲取圖像分析。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述原因，本發(fā)明提出一種空間目標地面模擬試驗光學(xué)特性測量方法，目的在于獲取空間目標的遠近場光學(xué)特性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種空間目標地面模擬試驗光學(xué)特性測量方法，其特征在于：是基于一球形容器構(gòu)建近場測量環(huán)境，在所述球形容器上外接一段加長通光光程筒構(gòu)建遠場測量環(huán)境，近場測量時在所述球形容器上設(shè)置測量設(shè)備，遠場測量時在所述加長通光光程筒的遠程端設(shè)置測量設(shè)備，在所述球形容器頂部設(shè)置太陽模擬器，球形容器內(nèi)部設(shè)置測試轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺上設(shè)置測試目標；

所述測量設(shè)備是基于將方位角和俯仰角轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)臺下的旋轉(zhuǎn)角進行測量，方法如下：

定義兩個坐標系為：固定坐標系O_t-X_tY_tZ_t，轉(zhuǎn)臺坐標系O_Z-X_zY_zZ_z，X_tO_tY_t平面與X_zO_ZY_z平面平行，O_t在球形容器中心，O_z在轉(zhuǎn)臺中心；

所述固定坐標系下能獲得所述測量設(shè)備和太陽模擬器的俯仰角和方位角；所述轉(zhuǎn)臺坐標系下能獲得所述轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)角；

設(shè)測量設(shè)備在固定坐標系中的坐標為O_t0、在轉(zhuǎn)臺坐標系中的坐標為O_z0，坐標中包含有俯仰角和方位角，根據(jù)轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)方式可知O_z0，進一步可求解出測量設(shè)備在轉(zhuǎn)臺坐標系中的方位角和俯仰角，再進一步將轉(zhuǎn)臺坐標系中的方位角和俯仰角轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)角。

設(shè)所述測量設(shè)備/太陽模擬器的方位角為θ_x、俯仰角為θ_y時,則方向矢量表示為：

假定所述球形容器的半徑為R，轉(zhuǎn)臺中心在固定坐標系中的坐標表示為假定太陽模擬器在轉(zhuǎn)臺坐標系下的入射方位角、俯仰角為(α₁，β₁)，則太陽模擬器在固定坐標系中的坐標S_t0、在轉(zhuǎn)臺坐標系中的坐標S_z0分別為：

假定測量設(shè)備在固定坐標系中的方位角、俯仰角為θ₄、θ₅，在轉(zhuǎn)臺坐標系下方位角、俯仰角為(α₂，β₂)，則觀測位置在固定坐標系中的坐標O_t0，在轉(zhuǎn)臺坐標系中的坐標O_z0為：

其中，