发明名称 航天光学遥感器在轨连续调焦的闭环动态仿真测试方法
摘要 本发明提出一种航天光学遥感器在轨连续调焦的闭环动态仿真测试方法。该方法将光学成像靶标、平行光管(含光源)、真空试验盛载罐、有效载荷中心控制仿真系统、成像参数自动修正系统、图像采集与记录设备和图像处理与离焦量分析识别系统等组成航天光学遥感器在轨环境连续动态调焦的闭环仿真测试系统,这些设备或系统分别直接或间接地连接到航天光学遥感器上,检测并验证航天光学遥感器整器在真空环境下,进行连续动态调焦的处理能力、响应的实时性、连续性、稳定性及活动机构跟踪调焦的主要性能,确定在不同温度、不同距离高度和不同光亮度的最佳CCD焦面位置性能参数。
申请公布号 CN102789170A 申请公布日期 2012.11.21
申请号 CN201210261629.2 申请日期 2012.07.26
申请人 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发明人 徐抒岩;王栋;曹小涛;吴伟平
分类号 G05B17/02(2006.01)I 主分类号 G05B17/02(2006.01)I
代理机构 长春菁华专利商标代理事务所 22210 代理人 张伟
主权项 一种航天光学遥感器在轨连续调焦的闭环动态仿真测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤a.把预先设计好的光学成像靶标,放置在平行光管的焦点处,经光管作用后变为平行光射出,模拟在轨时地面景物入射情况;所述平行光管的另一端与真空试验盛载罐直接连接;航天光学遥感器放置在所述真空试验盛载罐中;调整航天光学遥感器与平行光管的相对位置,使得光学靶标的物像成像到航天光学遥感器的焦面上;步骤b.系统加电后,对所述真空试验盛载罐进行抽真空和温度调整;步骤c.有效载荷中心控制仿真系统周期性地向航天光学遥感器发送模拟航天光学遥感器在轨运行状态的控制指令、工作参数和卫星平台辅助信息;步骤d.真空试验盛载罐内的航天光学遥感器的主控系统接收所述控制指令、工作参数和卫星平台辅助信息后,控制航天光学遥感器的成像系统的上电、下电、拍摄和停摄;步骤e.在航天光学遥感器的成像系统上电后,成像参数自动修正系统与之实时进行通信,根据检测图像采集与记录设备的输出图像效果,自动地修正拍摄的调光参数,以获得适合传递函数计算的图像;步骤f.图像采集与记录设备实时接收来自航天光学遥感器成像系统输出的图像信息,完成高速存储和实时显示;同时把这些图像信息发送给图像处理与离焦量分析识别系统;步骤g.图像处理与离焦量分析识别系统实时接收来自图像采集与记录设备的图像信息,对这些图像信息进行传递函数计算、边缘清晰度计算和系统信噪比计算;同时对图像的离焦情况进行判断,确定航天光学遥感器摄像过程需要修正的参数和系数;步骤h.图像处理与离焦量分析识别系统经对图像处理后,把待修正的参数和系数分别发送给有效载荷中心控制仿真系统和成像参数自动修正系统,自动为航天光学遥感器下一次调整做参数预置准备;同时根据当前的焦面位置和传递函数值,在计算机屏幕上实时绘制曲线图像;步骤i.重复步骤c~h对航天光学遥感器形成闭环连续动态调焦测试,在图像处理与离焦量分析识别系统生成一条完整的焦面传递函数曲线,并应用贝塞尔函数对此曲线进行数据拟合,获得贝塞尔函数的对称中心点和最大值点,作为航天光学遥感器的当前最佳焦面位置;步骤k.关闭系统电源,打开真空试验盛载罐,取出航天光学遥感器,完成本次闭环连续动态调焦的仿真测试任务。
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