[发明专利]一种星载红外相机外同步响应方法及系统

说明书

本发明涉及一种星载红外相机外同步响应方法及系统，能够确保红外相机在整个外同步触发信号切换过程中不会产生丢帧，确保了卫星扫过地面图像的连续性。方法主要包括实时获取外同步触发信号、将外同步触发信号转化为内同步信号、判断内同步信号的有效性及执行当前帧周期的步骤；系统主要包括FPGA可编程逻辑控制器、外同步输入单元、帧有效触发驱动单元、供配电单元、时钟单元及存储单元；本发明为星载高光谱成像及遥感成像等提供一种有效的信号同步方法，同时也可以将这一方法应用于机载或某些特殊的工业相机领域。

技术领域

本发明涉及一种星载红外相机外同步响应方法及系统。

背景技术

随着空间遥感技术的发展，卫星遥感越来越呈现出高时间分辨率、高空间分辨率和高光谱分辨率的发展趋势，遥感载荷数据类型越来越多样化。遥感载荷也逐渐从可见光波段，向紫外、短波红外、中长波红外、甚长波红外等领域扩展。

红外成像系统是一种可探测目标红外辐射，通过光电转换及信号处理等手段，将目标物体的红外辐射转换成图像的系统。红外探测器是成像系统的核心，从根本上决定着红外系统的发展水平，其工作所需的驱动时序及输出的模拟信号等，均需要经过适当的信号处理电路进行处理。

在红外成像系统应用于卫星载荷的时候，由于卫星在一个重访周期内(非太阳同步轨道)与地球的距离并不一致，其轨道往往为椭圆形，因此在其一个周期内，如果需要开启载荷工作，则需要实时根据卫星距离地面的距离计算出速高比，载荷控制系统会根据速高比来实时调整红外成像系统的工作帧频，也就是实时调整外同步触发信号。

发明内容

本发明的目的是提供一种星载红外相机外同步响应方法及系统，该方法及系统能够确保红外相机在整个外同步触发信号切换过程中不会产生丢帧，确保了卫星扫过地面图像的连续性。为星载高光谱成像及遥感成像等提供一种有效的信号同步方法，同时也可以将这一方法应用于机载或某些特殊的工业相机领域。

本发明的技术方案是：

一种星载红外相机外同步响应方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1、实时获取外同步触发信号；

星载红外相机设备实时接收载荷控制系统发送的外同步触发信号，并转化为FPGA可编程逻辑控制器接收的数据格式后输入至FPGA可编程逻辑控制器；

步骤2、将外同步触发信号转化为内同步信号；

FPGA可编程逻辑控制器通过内部触发器将外同步触发信号，转换为内部时钟域下的同步信号，即获得内同步信号；

步骤3、判断内同步信号的有效性；

步骤3.1、通过FPGA可编程逻辑控制器内部的第一逻辑计数器测量连续两次内同步信号脉冲间隔周期D；

步骤3.2、将第一逻辑计数器测量的脉冲间隔周期D与星载红外相机设备设定的帧周期范围进行比较：

若脉冲间隔周期D位于星载红外相机设备的帧周期范围之外，则判定当前脉冲间隔周期D无效，即当前内同步信号无效，执行星载红外相机设备的默认帧周期；该默认帧周期是星载红外相机设备设定的一个固定值；脉冲间隔周期D位于星载红外相机设备的帧周期范围之外包括两种情况，一种是D大于星载红外相机设备设定的帧周期的最大值，意味着获取的内同步信号太慢(异常)，另一种是D小于星载红外相机设备设定的帧周期的最小值，意味着获取的内同步信号太块(异常)。

若脉冲间隔周期D值位于星载红外相机设备设计帧周期范围之内，则判定当前脉冲间隔周期D有效，即当前内同步信号有效，将当前脉冲间隔周期D作为当前帧周期，当前帧周期测量完成，执行步骤4；

步骤4、执行当前帧周期；

步骤4.1、执行当前帧周期；