[發明專利]一種高分辨率大幅寬多光譜夜光遙感系統

在審

• 申請號: 202110399044.6
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113049503A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉春雨;謝運強;樊星皓;劉帥
• 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: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 李外

本發明提供一種高分辨率大幅寬多光譜夜光遙感系統，屬于空間光學技術領域。該系統包括雙高斯光學系統、漸變濾光片和大面陣成像探測器，所述雙高斯光學系統為像方遠心系統，包括依次同軸設置的前鏡組、孔徑光闌和后鏡組；所述的漸變濾光片包括從400nm?1000nm分布的8個單色譜段和一個全色譜段；該光學系統可滿足可見光到短波紅外波段成像和多光譜探測的需求。該系統所具有的特性使其不僅可實現夜光遙感功能，還可通過調整成像探測器參數在白天進行多光譜探測，用于礦物勘探、水質監測等方面。

技術領域

本發明屬于空間光學技術領域，涉及一種高分辨率大幅寬多光譜夜光遙感系統。

背景技術

夜光遙感是對地面夜間燈光亮度的觀測。夜光遙感數據可用于估算多種社會經濟指標，并與人類活動和社會經濟活動呈正相關，可應用于大區域人類活動及效應研究、社會經濟參數估算、城市化監測與評估等領域。此外，在戰爭地區、偏遠地區、國家邊界等地區，夜光遙感數據正發揮著越來越重要的作用。

目前世界上有多個國家已經成功發射了夜光遙感系統，但普遍存在分辨率低、覆蓋范圍小和譜段數量少等不足。比較有代表性的包括美國DMSP系列衛星搭載的OLS夜光遙感相機，其分辨率為2700m，譜段數為1個；阿根廷SAC-C衛星搭載的HSTC夜光遙感系統分辨率為200～300m，譜段數為1個；中國吉林一號視頻08星搭載的視頻相機可實現夜光遙感，其分辨率為0.92m，幅寬為19km，譜段數為3個。以上系統難以滿足現代夜光遙感高精度、高覆蓋范圍和高時效性的要求。

發明內容

為解決現有夜光遙感系統存在的不足，本發明提供了一種高分辨率大幅寬多光譜夜光遙感系統，其分辨率為21.8m，幅寬為320km，譜段數為8個，可滿足夜光遙感高分辨率、大幅寬和高精度的要求。

本發明解決現有問題所采取的技術方案如下：

一種高分辨率大幅寬多光譜夜光遙感系統，包括雙高斯光學系統、漸變濾光片和大面陣成像探測器，所述雙高斯光學系統為像方遠心系統，包括依次同軸設置的前鏡組、孔徑光闌和后鏡組；所述的漸變濾光片包括從400nm-1000nm分布的8個單色譜段和一個全色譜段；

目標發出的光束經過所述的雙高斯光學系統，由漸變濾光片濾光后，由大面陣成像探測器處接收。

優選的是，所述的前鏡組包括依次同軸設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡；

后鏡組包括依次同軸設置的第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡、第十一透鏡、第十二透鏡、第十三透鏡、第十四透鏡、第十五透鏡和第十六透鏡。

優選的是，所述的第一透鏡為平板玻璃，第二透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第七透鏡和第十四透鏡為負彎月透鏡，第三透鏡、第十透鏡和第十五透鏡為正彎月透鏡，第六透鏡、第八透鏡、第十一透鏡、第十二透鏡和第十六透鏡為雙凸透鏡，第九透鏡和第十三透鏡為雙凹透鏡。

優選的是，所述的第一透鏡采用熔石英玻璃，第二透鏡采用冕牌玻璃，第三透鏡、第五透鏡、第七透鏡、第十透鏡和第十五透鏡采用重火石玻璃，第四透鏡和第十一透鏡采用氟冕玻璃，第六透鏡和第十六透鏡采用重鋇火石玻璃，第八透鏡和第十二透鏡采用重磷冕玻璃，第九透鏡采用特重火石玻璃，第十三透鏡采用火石玻璃，第十四透鏡采用輕冕玻璃。

優選的是，所述的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡、第十一透鏡、第十二透鏡、第十三透鏡、第十四透鏡、第十五透鏡和第十六透鏡的面型均為圓形，在400nm-1000nm波長范圍內透過率均在99％以上。

優選的是，所述的大面陣成像探測器共有5056×2968個高靈敏度像元。

優選的是，所述的濾光片置于成像探測器前方，兩者距離為0.7mm。