[发明专利]一种星上高精度交叉定标系统

说明书

一种星上高精度交叉定标系统，包括：一维指向装置、定标装置、控制模块、光学系统、光谱仪、探测器、视频模块；利用太阳照射定标装置中漫射板的漫射光可对自身进行绝对辐射定标；对地面景物时，通过一维指向装置获取与其他遥感器相同的景物图像，可以利用交叉定标方法对同平台其他遥感器进行交叉定标。通过光学系统、光谱仪、探测器实现光电转换，电信号经过视频模块后以数字信号的形式输出。本发明可以在一套系统内实现对漫射板漫射光的获取和地物景物光的获取，实现对自身更高精度绝对定标和与其他遥感器高精度交叉定标精度。

技术领域

本发明涉及一种星上交叉定标系统，属于航天光学遥感器技术领域。

背景技术

随着航天光学遥感器技术的迅速发展，对遥感器定量化应用的需求也日益增加。受空间环境影响，光学遥感器的光学膜层、探测器等零部件性能随时间递增而退化。为保证输出数据有效性，需对航天遥感器进行在轨定标。星载遥感器采用自带定标装置、交叉定标法或替代定标法进行在轨定标。传统交叉定标采用同期在轨运行的，波段相匹配的高精度遥感器作为交叉定标基准，受数据更新率低，其时效性差，周期长；同时，两遥感器所处平台、轨道不同，进行交叉定标时，条件(太阳天顶角、遥感器观测天顶角及太阳与遥感器观测相对方位角)必然存在差异，导致定标误差较大。替代定标方法由于受经费、人员以及天气等多方面因素影响，无法实现高频次定标，对定标系数及主要性能变化均得不到有效的跟踪和及时的修正。为保证定标高频次，高精度的要求，遥感器采用自带定标装置。常规方法为在相机内部设置定标灯或利用太阳配合漫射板，将定标源发出的光信号通过光学方式引入到遥感器光路内，通过遥感器数据采集实现定标。此方法需与相机进行一体化设计，会导致光路复杂，相机体积庞大；大部分内置定标源只能对遥感器进行辐射定标，无法进行光谱定标；内置定标板及探测器的衰退无法进行修正；只能对单一遥感器进行标定，无法实现对同平台其他遥感器的标定能力。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星上高精度交叉定标系统，可以在一套系统内实现对漫射板漫射光的获取和地物景物光的获取，实现对自身更高精度绝对定标。

本发明所采用的技术方案是：一种星上高精度交叉定标系统，包括：一维指向装置、定标装置、控制模块、光学系统、光谱仪、探测器、视频模块；

定标装置接收太阳光，对太阳光进行漫反射形成漫射光，将漫射光照射在一维指向装置；定标装置接收控制模块发送的驱动信号，驱动信号控制定标装置发生转动，定标装置将角度信息反馈发送至控制模块；

一维指向装置接收定标装置发送的漫射光或地面景物的光线，将定标装置发送的漫射光或地面景物的光线传递至光学系统；一维指向装置接收控制模块发送的驱动信号，驱动信号控制一维指向装置发生转动，一维指向装置将位置信息反馈发送至控制模块；

控制模块接收定标装置发送的位置信息，根据角度信息判断定标装置是否到达指定位置并发送驱动信号至定标装置，驱动定标装置转动；控制模块接收一维指向装置发送的角度信息，根据位置信息判断一维指向装置是否到达指定位置并发送驱动信号至一维指向装置，驱动一维指向装置转动；

光学系统接收一维指向装置发送的漫射光或地面景物的光线，将漫射光或地面景物的光线传递至光谱仪；光谱仪对接收的漫射光或地面景物的光线进行色散形成色散光发送至探测器；探测器将接收的色散光转换为电信号送至视频模块；

视频模块接收探测器输入的电信号，对电信号进行阻抗匹配、放大、箝位和量化，得到数字信号，将数字信号进行输出；同时，视频模块发送直流偏置和驱动时序至探测器。

所述定标装置包括电机、位置反馈元件、漫射板、转盘；漫射板安装在转盘上，接收太阳光，对太阳光进行漫反射形成漫射光，将漫射光照射在一维指向装置；位置反馈元件将角度信息反馈发送至控制模块；电机接收控制模块发送的驱动信号，根据驱动信号驱动转盘发生转动。

所述的漫射板包括辐射定标板、波长定标板，辐射定标板、波长定标板安装在转盘上。