反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)及成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域的一種成像技術(shù)，具體地，涉及一種反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)及成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，大范圍、快速響應(yīng)、高分辨率、高準確率已成為對地成像偵查衛(wèi)星的技術(shù)發(fā)展要求。但由于目前衛(wèi)星對地成像的幅寬和分辨率都嚴重受到星載相機配置的限制，現(xiàn)有的成像偵查衛(wèi)星一般的成像幅寬都在十幾公里至幾十公里范圍，遠遠達不到突發(fā)情況下對地面信息快速精確搜索的任務(wù)要求。因此非常有必要對衛(wèi)星的寬幅成像技術(shù)進行研究。
[0003]目前現(xiàn)有的一些寬幅成像衛(wèi)星采用的技術(shù)手段有利用單點紅外相機掃描寬幅成像，此種方式的成像分辨率較低；還有搭載多臺高分辨率相機進行多角度拼接視場，由于需要搭載多臺相機，對衛(wèi)星平臺提出了很高的要求，實現(xiàn)困難，成本較高。
[0004]本發(fā)明所涉及的反射鏡擺動寬幅成像技術(shù)，目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似的技術(shù)說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)及成像方法，該成像系統(tǒng)和成像方法利用反射鏡擺動擴大相機成像視場以實現(xiàn)衛(wèi)星寬幅成像，在不增加原有成像衛(wèi)星有效載荷，不提高原有相機參數(shù)配置的情況下實現(xiàn)衛(wèi)星寬幅成像。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007]—種反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)，包括可見光面陣成像相機和擺動反射鏡，其中，所述擺動反射鏡可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于可見光面陣成像相機的前端，通過擺動反射鏡的轉(zhuǎn)動擴大可見光面陣成像相機的成像視場，實現(xiàn)可見光面陣成像相機對星下點的寬度方向進行多角度拍照，形成一張星下點的寬幅照片。
[0008]優(yōu)選地，所述擺動反射鏡采用間斷式轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)過一定角度后，停止轉(zhuǎn)動并立即穩(wěn)定，待可見光面陣成像相機成像后繼續(xù)轉(zhuǎn)動，周而復(fù)始，實現(xiàn)穩(wěn)定清晰成像。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)的成像方法，包括如下步驟:
[0010]步驟1，衛(wèi)星在軌運行，當運動至對地觀測區(qū)域時，反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)開始工作；
[0011]步驟2，可見光面陣成像相機前端的擺動反射鏡處于初始位置，可見光面陣成像相機成像一次；
[0012]步驟3，擺動反射鏡開始轉(zhuǎn)動，每次轉(zhuǎn)過一定角度，穩(wěn)定后可見光面陣成像相機成像一次；
[0013]步驟4，重復(fù)步驟3的過程，直至擺動反射鏡到達終止位置，可見光面陣成像相機隨之成像一次；
[0014]步驟5，擺動反射鏡迅速擺回至初始位置，重復(fù)步驟2到步驟4的過程，將過程中成像的圖像拼接起來，形成一張對星下觀測區(qū)域的寬幅照片。
[0015]優(yōu)選地，還包括如下步驟:
[0016]步驟6，如果衛(wèi)星還處在觀測區(qū)域上空，則重復(fù)步驟2到步驟5的過程，繼續(xù)對觀測區(qū)域成像；否則，暫停反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)的工作，等待衛(wèi)星再次運行至觀測位置上空后，反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)重新開始工作。
[0017]本發(fā)明提供的反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)及成像方法，在星載可見光面陣成像相機前安裝一個可轉(zhuǎn)動的擺動反射鏡，使可見光面陣成像相機的視場隨擺動反射鏡的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。從擺動反射鏡的初始位置開始，可見光面陣成像相機成像一次，隨著擺動反射鏡的鏡面每轉(zhuǎn)過一定角度，可見光面陣成像相機便完成一次成像，直至終止位置，多次成像(能常在五至二十次之間)；隨后擺動反射鏡迅速回到初始位置，重復(fù)上述運動，可見光面陣成像相機再次完成多次成像，最終將多圖像拼接為一張寬幅圖像，這便完成了一次對衛(wèi)星下方的寬幅成像，達到最終目的。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0019]1、本發(fā)明主要是利用擺動反射鏡的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)衛(wèi)星寬幅成像，將擺動反射鏡在不同角度時的多個成像，拼接成一個范圍幾百公里的寬幅圖像，僅僅通過增加一個擺動反射鏡，達到寬幅成像的目的，有效解決了現(xiàn)有衛(wèi)星對地成像范圍小和寬幅成像分辨率低的問題。極大地提高了我國成像偵查衛(wèi)星對地面的觀測和偵查能力，從根本上解決了突發(fā)情況下，衛(wèi)星對地面情況偵查搜索困難的問題；
[0020]2、本發(fā)明采用單臺可見光面陣成像光學(xué)照相機，不用增加原來成像衛(wèi)星的有效載荷，只是安裝一個擺動反射鏡，具有質(zhì)量輕、成本低、成像范圍廣、分辨率高、實現(xiàn)簡單等優(yōu)占.V，
[0021]3、本發(fā)明在不升級相機配置的條件下提高了成像的幅寬，極大地提高了我國成像偵查衛(wèi)星對地面的觀測和偵查能力，在地震或者民航飛機失事等突發(fā)情況下，該寬幅成像衛(wèi)星可以快速精確地完成對事發(fā)區(qū)域的地面觀測成像，對于地面搜索和救援工作都有很大的幫助，將衛(wèi)星對地成像偵查能力提高一個水平；
[0022]4、本發(fā)明也可用于無人機對地寬幅成像。
【附圖說明】
[0023]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0024]圖1反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)示意圖；
[0025]圖2圖像拼接不意不意圖；
[0026]圖3反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)工作流程圖。
[0027]圖中:
[0028]I為可見光面陣成像相機
[0029]2為擺動反射鏡
【具體實施方式】
[0030]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0031]實施例
[0032]本實施例提供了一種反射鏡擺動寬幅成像系統(tǒng)，包括可見光面陣成像相機和擺動反射鏡，其中，所述擺動反射鏡可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于可見光面陣成像相機的前端，通過擺動反射鏡的轉(zhuǎn)動擴大可見光面陣成像相機的成像視場，實現(xiàn)可見光面陣成像相機對星下點的寬度方向進行多角度拍照，形成一張星下點的寬幅照片。
[0033]進一步地，所述擺動反射鏡采用間斷式轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)過一定角度后，停止轉(zhuǎn)動并立即