[發(fā)明專利]一種星載紅外相機外同步響應方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110862516.7
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113612566B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 閆鵬;夏璞;劉永征;李立波;李洪波;李思遠
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04B7/185;H04L5/00;H04L7/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本發(fā)明涉及一種星載紅外相機外同步響應方法及系統(tǒng)，能夠確保紅外相機在整個外同步觸發(fā)信號切換過程中不會產生丟幀，確保了衛(wèi)星掃過地面圖像的連續(xù)性。方法主要包括實時獲取外同步觸發(fā)信號、將外同步觸發(fā)信號轉化為內同步信號、判斷內同步信號的有效性及執(zhí)行當前幀周期的步驟；系統(tǒng)主要包括FPGA可編程邏輯控制器、外同步輸入單元、幀有效觸發(fā)驅動單元、供配電單元、時鐘單元及存儲單元；本發(fā)明為星載高光譜成像及遙感成像等提供一種有效的信號同步方法，同時也可以將這一方法應用于機載或某些特殊的工業(yè)相機領域。

技術領域

本發(fā)明涉及一種星載紅外相機外同步響應方法及系統(tǒng)。

背景技術

隨著空間遙感技術的發(fā)展，衛(wèi)星遙感越來越呈現(xiàn)出高時間分辨率、高空間分辨率和高光譜分辨率的發(fā)展趨勢，遙感載荷數(shù)據(jù)類型越來越多樣化。遙感載荷也逐漸從可見光波段，向紫外、短波紅外、中長波紅外、甚長波紅外等領域擴展。

紅外成像系統(tǒng)是一種可探測目標紅外輻射，通過光電轉換及信號處理等手段，將目標物體的紅外輻射轉換成圖像的系統(tǒng)。紅外探測器是成像系統(tǒng)的核心，從根本上決定著紅外系統(tǒng)的發(fā)展水平，其工作所需的驅動時序及輸出的模擬信號等，均需要經過適當?shù)男盘柼幚黼娐愤M行處理。

在紅外成像系統(tǒng)應用于衛(wèi)星載荷的時候，由于衛(wèi)星在一個重訪周期內(非太陽同步軌道)與地球的距離并不一致，其軌道往往為橢圓形，因此在其一個周期內，如果需要開啟載荷工作，則需要實時根據(jù)衛(wèi)星距離地面的距離計算出速高比，載荷控制系統(tǒng)會根據(jù)速高比來實時調整紅外成像系統(tǒng)的工作幀頻，也就是實時調整外同步觸發(fā)信號。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種星載紅外相機外同步響應方法及系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)能夠確保紅外相機在整個外同步觸發(fā)信號切換過程中不會產生丟幀，確保了衛(wèi)星掃過地面圖像的連續(xù)性。為星載高光譜成像及遙感成像等提供一種有效的信號同步方法，同時也可以將這一方法應用于機載或某些特殊的工業(yè)相機領域。

本發(fā)明的技術方案是：

一種星載紅外相機外同步響應方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

步驟1、實時獲取外同步觸發(fā)信號；

星載紅外相機設備實時接收載荷控制系統(tǒng)發(fā)送的外同步觸發(fā)信號，并轉化為FPGA可編程邏輯控制器接收的數(shù)據(jù)格式后輸入至FPGA可編程邏輯控制器；

步驟2、將外同步觸發(fā)信號轉化為內同步信號；

FPGA可編程邏輯控制器通過內部觸發(fā)器將外同步觸發(fā)信號，轉換為內部時鐘域下的同步信號，即獲得內同步信號；

步驟3、判斷內同步信號的有效性；

步驟3.1、通過FPGA可編程邏輯控制器內部的第一邏輯計數(shù)器測量連續(xù)兩次內同步信號脈沖間隔周期D；

步驟3.2、將第一邏輯計數(shù)器測量的脈沖間隔周期D與星載紅外相機設備設定的幀周期范圍進行比較：

若脈沖間隔周期D位于星載紅外相機設備的幀周期范圍之外，則判定當前脈沖間隔周期D無效，即當前內同步信號無效，執(zhí)行星載紅外相機設備的默認幀周期；該默認幀周期是星載紅外相機設備設定的一個固定值；脈沖間隔周期D位于星載紅外相機設備的幀周期范圍之外包括兩種情況，一種是D大于星載紅外相機設備設定的幀周期的最大值，意味著獲取的內同步信號太慢(異常)，另一種是D小于星載紅外相機設備設定的幀周期的最小值，意味著獲取的內同步信號太塊(異常)。

若脈沖間隔周期D值位于星載紅外相機設備設計幀周期范圍之內，則判定當前脈沖間隔周期D有效，即當前內同步信號有效，將當前脈沖間隔周期D作為當前幀周期，當前幀周期測量完成，執(zhí)行步驟4；

步驟4、執(zhí)行當前幀周期；

步驟4.1、執(zhí)行當前幀周期；