[發明專利]一種自動化全譜段輻射定標參照目標裝置

有效

• 申請號: 201910519779.0
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110243393B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 徐偉偉;李佳偉;司孝龍;李鑫;張黎明
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01J5/00;G01J3/28;G02B7/182
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張琳麗

本發明公開一種新型自動化全譜段輻射定標參照目標裝置，涉及航空遙感技術領域，可以包括反射鏡組件、太陽敏感器組件、姿態調控組件和電控系統；所述姿態調控組件與所述反射鏡組件連接，用于帶動所述反射鏡組件運轉；所述太陽敏感器組件安裝于所述反射鏡組件上，所述太陽敏感器組件的光軸與所述反射鏡組件的反射鏡法線相平行；所述太陽敏感器組件、所述姿態調控組件均與所述電控系統連接。本發明適用于高軌與低軌光學遙感衛星的全譜段輻射定標，以實現不同軌道的衛星載荷在太陽反射波段、中紅外波段與熱紅外波段(0.35μm?12.5μm)進行絕對輻射定標與像質評價。

技術領域

本發明涉及航天遙感技術領域，特別是涉及一種自動化全譜段輻射定標參照目標裝置。

背景技術

輻射定標與成像質量評價是光學遙感衛星影像數據定量化應用的前提和基礎，是促進遙感信息產品應用廣度和深度的關鍵環節之一。

盡管發射前，在實驗室對光學傳感器的性能進行過嚴格的檢測，但是受到衛星發射震動和加速度、空間運行環境變化及元器件老化等諸多的因素影響，其成像性能會發生一定程度的衰退，需要在衛星運行期間對其輻射特性與成像質量進行定期或不定期的跟蹤監測。

部分遙感器雖然搭載了太陽漫反射板與黑體等星上定標系統，但是這些定標系統自身隨著時間與空間輻照等因素影響也會發生衰變，并不能夠保障遙感器的星上定標精度。高軌或低軌光學遙感衛星的在軌性能檢測國際上發展了以大面積輻射校正場(如敦煌場、青海湖等)、人工靶標或水體、交叉定標等替代方法，實現光學遙感載荷的在軌絕對輻射定標，但是僅能實現單點定標(單一輻亮度)，且受天氣條件、地理位置等限制，難以實現全譜段、全動態范圍的高精度移動定標。基于恒星或月亮的輻射定標則對衛星平臺要求較高，需要實現軌道翻轉來觀測星恒或者月亮進行在軌定標，IKONOS與Eros-B衛星通過軌道翻轉以深空背景中的恒星作為輻射定標的參照目標，對其輻射特性與像質等性能進行在軌檢測，該方法對衛星平臺性能要求較高，存在較大風險，同時恒星色溫與太陽色溫差別較大且缺少高精度的觀測數據，雖然月亮反射率穩定，但其亮度會隨著照明與觀測幾何位置關系的改變而變化，不適用于在軌絕對輻射定標。法國空間研究中心利用高能量聚光燈作為參照目標光源對SPOT衛星進行在軌輻射定標，但是聚光燈不僅需要大功率的電源供電，而且還需要進行輻射定標，另外聚光燈光源與太陽光間存在光譜非一致性，僅能夠覆蓋可見-近紅外波段，不能實現全譜段定標并給檢測結果帶來較大誤差。美國則利用凸面鏡反射太陽光對Quickbird衛星進行定標與質評，作為參照目標的凸面鏡設計需要遙感載荷輻射定標參數，與其作用相互矛盾且具有一定局限性，僅適用于太陽反射波段。

因此，急需發展一種適用于高軌與低軌光學遙感衛星的全譜段輻射定標參照目標，以實現不同軌道的衛星載荷在太陽反射波段、中紅外波段與熱紅外波段(0.35μm-12.5μm)進行絕對輻射定標與像質評價。

發明內容

本發明的目的是提供一種自動化全譜段輻射定標參照目標裝置，以實現不同軌道的光學遙感衛星在太陽反射波段、中紅外及熱紅外波段的全動態自動化定標。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種自動化全譜段輻射定標參照目標裝置，包括反射鏡組件、太陽敏感器組件、姿態調控組件和電控系統；所述姿態調控組件與所述反射鏡組件連接，用于帶動所述反射鏡組件運轉；所述太陽敏感器組件安裝于所述反射鏡組件上，所述太陽敏感器組件的光軸與所述反射鏡組件的反射鏡法線相平行；所述太陽敏感器組件、所述姿態調控組件均與所述電控系統連接。

優選的，所述姿態調控組件包括傳動機構、拖鏈托盤和底座支撐；所述底座支撐的上端安裝所述拖鏈托盤，所述拖鏈托盤的上端安裝所述傳動機構，所述傳動機構與所述反射鏡組件連接，用于帶動所述反射鏡組件運轉。

優選的，所述傳動機構包括方位驅動機構、立柱和俯仰驅動機構；