[發明專利]一種小衛星拼接成像地面模擬系統

有效

• 申請號: 201911309562.3
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111079291B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 常琳;陳高杰;楊秀彬;徐偉;黎艷博;岳煒
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T3/40
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 寧曉丹

1.一種小衛星拼接成像地面模擬系統，其特征在于，包括氣浮平臺、相機成像單元、移動導軌和靶標單元；相機成像單元設置在氣浮平臺上，靶標單元設置在移動導軌上；氣浮平臺模擬相機成像單元太空工作環境，靶標單元能夠在移動導軌上上下左右移動、能夠顯示圖像，且其顯示的圖像能左右移動，相機成像單元對靶標單元進行成像；

其模擬成像過程為：

步驟一、對一種小衛星拼接成像地面模擬系統進行調整校準；

步驟二、設置靶標單元上目標圖像的循環尺寸和移動速度，規劃拼接成像的時間間隔，使得后一次推掃的起始條帶與前一次推掃的終點條帶相鄰；

步驟三、控制氣浮平臺使相機成像單元的相機向靶標單元的起始位置方向旋轉一定擺角，根據該擺角、相機像元尺寸、靶標單元目標圖像移動速度，計算成像實際物距一、行轉移時間一和行轉移頻率一，按行轉移時間一和行轉移頻率一設置相機參數，啟動相機對靶標單元成像，并在成像Ns后關閉相機；

步驟四、控制氣浮平臺使相機旋轉至步驟一中的位置，根據該擺角、相機像元尺寸、靶標單元目標圖像移動速度，計算此時的成像實際物距二、行轉移時間二和行轉移頻率二，按行轉移時間二和行轉移頻率二設置相機參數，啟動相機對靶標單元成像，并在成像Ns后關閉相機；

步驟五、控制氣浮平臺使相機向靶標單元的起始位置方向相反的方向旋轉一定擺角，根據該擺角、相機像元尺寸、靶標單元目標圖像移動速度，計算成像實際物距三、行轉移時間三和行轉移頻率三，按行轉移時間三和行轉移頻率三設置相機參數，啟動相機對靶標單元成像，并在成像Ns后關閉相機，N＞0；

步驟六、將步驟三、步驟四和步驟五所成的圖像順序拼接，得到一幅連續圖像。

2.如權利要求1所述的一種小衛星拼接成像地面模擬系統，其特征在于，所述移動導軌包括高度方向電動調整組件、水平方向電動調整組件和托臺，靶標單元放置在托臺上，托臺安裝在高度方向電動調整組件上，高度方向電動調整組件能控制托臺在其上上下移動，高度方向電動調整組件安裝在水平方向電動調整組件上，水平方向電動調整組件能控制高度方向電動調整組件在其上左右移動。

3.如權利要求1所述的一種小衛星拼接成像地面模擬系統，其特征在于，所述氣浮平臺能噴出高壓氣體，通過高壓氣體對相機成像單元形成的壓力和相機成像單元重力相等模擬相機成像單元太空工作環境。

4.如權利要求1所述的一種小衛星拼接成像地面模擬系統，其特征在于，所述氣浮平臺能帶動其上相機成像單元的水平轉動。

5.如權利要求1所述的一種小衛星拼接成像地面模擬系統，其特征在于，所述氣浮平臺包括計算機一和計算機二，計算機一和計算機二控制氣浮平臺4的工作；計算機一連接相機成像單元，計算機一用于設置相機成像單元參數、用于控制相機成像單元成像、用于接收并拼接相機成像單元所成圖像。

6.如權利要求1所述的一種小衛星拼接成像地面模擬系統，其特征在于，所述相機成像單元包括具有定焦鏡頭的TDICCD相機、數據轉換器和無線路由器，數據轉換器連接TDICCD相機和無線路由器，TDICCD相機通過定焦鏡頭對靶標單元成像得到的圖像經數據轉換器進行數據轉換后由無線路由器傳出。

7.如權利要求1所述的一種小衛星拼接成像地面模擬系統，其特征在于，所述步驟一的具體過程為：根據相機像元尺寸、相機焦距、靶標單元分辨率計算得到成像物距，根據成像物距將靶標單元放置于氣浮平臺和相機的前方，調整氣浮平臺和相機成像單元使得相機靶面與推掃方向垂直，且相機獲取靶標單元靜態清晰圖像。