一种光源发射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光源发射装置，包括：球壳，其表面开设有圆形出光孔，内壁涂有反射性材料；灯具，其位于该球壳内，其中，灯具与所述圆形出光孔位于球壳的一条直径上；挡光板，其位于该球壳内，并处于灯具与圆形出光孔之间。通过光线在球壳内部的多次反射降低并除去由地形、发散角度等差异所造成的测量误差，得到均一稳定的光源，作为低照度遥感载荷地基定标时的定标光源。

A Light Source Emitter

The invention provides a light source transmitting device, which comprises a spherical shell with a circular light outlet on its surface and a reflective material coated on its inner wall; a lamp, which is located in the spherical shell, wherein the lamp and the circular light outlet are located on a diameter of the spherical shell; and a light baffle, which is located in the spherical shell and between the lamp and the circular light outlet. By reducing the measurement error caused by the difference of terrain and divergence angle, the uniform and stable light source is obtained, which can be used as the calibration light source for the foundation calibration of low illumination remote sensing load.

【技术实现步骤摘要】
一种光源发射装置
本公开涉及低照度遥感
，尤其涉及一种光源发射装置。
技术介绍
近年来，利用可见光波段对夜间或晨昏时段地表微弱光进行探测的低照度遥感成像技术，该技术可以弥补传统红外遥感技术夜间检测的局限性，可以获取高精度、高可靠性、具有高分辨率的夜间图像和微光辐射产品，因此成为国内外相关研究机构的研究热点，然而，由于低照度遥感载荷对微弱光敏感，使得其对光辐射的检测精度极低。美国2011年底发射的国防气象极轨伙伴卫星(NPP)可见光热热红外成像辐射载荷(VIIRS)观测到的夜间微弱光原始数据记录相对于矫正后的数据具有高达5×10-9Wcm-2sr-1的偏移，仅杂散光就引起了高达25％的系统误差，所以对低照度遥感载荷的进行在轨定标以提高其精度具有重要意义。目前针对传统遥感载荷的在轨定标方法有星上定标、在轨交叉定标、机上定标和地基定标，其中，星上定标由于其主要针对的是白天遥感载荷，对低照度遥感载荷具有很大的局限性，该种定标模式会造成低照度遥感载荷夜间成像时的像素饱和，所以传统的星上定标方法无法对低照度遥感载荷进行低照度环境下的定标。针对这一问题，美国海洋大气局(NOAA)和美国国家航空航天局(NASA)根据低照度探测器多级增益的设计理念，先利用传统星上定标方法对低增益的探测器进行定标，在利用增益间的比例因子对中增益及高增益的探测器进行传递定标。该方法虽然在一定程度上解决了传统定标方法无法有效定标低照度遥感载荷的问题，但是由于该低照度遥感载荷不可避免的信杂比差、动态范围大及增益多等载荷特点，都加大了星上定标的难度，导致其数据结果精度极低。另外，交叉定标方法是当待标定的在轨卫星传感器与定标结果很好的在轨卫星传感器同时观测同一目标时，用标定结果很好的在轨卫星传感器来标定待标定的卫星传感器，由于目前低照度遥感载荷的前沿性，尚无高精度的其他低照度遥感载荷等低照度产品可比较。使得低照度遥感产品无法进行有效的在轨交叉定标；另一方面，目前尚无典型的均匀稳定目标来作为参考真值对低照度遥感产品进行地基定标。经过NASA和NOAA的多年努力，目前针对低照度遥感产品的定标精度也只能达到30％左右，远远不能满足高精度定量应用和长时间序列变化分析的需要。由于目前遥感产品的使用寿命普遍提升至10年左右，因此提供一个可以长期使用的定标方式将大大减少以后的工作量，可以服务于整个遥感产品生命周期的地基定标方式，得到了科学家们的普遍重视，近年来，先后有科学家提出建设低照度遥感载荷地基定标源的设想。NOAA对美国加州圣马特奥大桥的VIIRS的夜间辐射产品序列进行了定量分析，证明了夜间地面光源可以被用于夜间等低照度遥感辐射产品的验证和定标。但是，夜间主动式光源难以精准获取，因此难以达到地基定标时对定标光源均一、稳定的要求，很难利用人类活动产生的光源作为定标光源，所以急需设计和建设一套稳定均一的地基定标光源，以解决低照度遥感载荷地基定标的问题。基于上述问题，本专利技术提供了一种利用积分球原理的主动式光源发射系统，该系统可以发射均一稳定光源，可作为低照度遥感载荷地基定标时定标光源，该系统通过光学定律与积分球原理相结合，设计一大型光源球，保证定标光源在半球范围内能量均一、稳定。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为提高低照度遥感载荷的精度，地基定标成为目前最为可行的技术，而地基定标最关键的因素是获取均一稳定的主动式光源，因此设计一种装置以得到稳定的地基定标光源成为提高低照度遥感载荷精度亟待解决的问题。(二)技术方案本专利技术提供了一种光源发射装置，包括：球壳，其表面开设有出光孔，内壁涂有反射性材料；灯具，其位于球壳内，其中，灯具与出光孔位于球壳的一条直径上；挡光板，其位于该球壳内，并处于灯具与出光孔之间。可选地，灯具包括至少两个氙气灯，其中，至少两个氙气灯中的一部分氙气灯具有第一功率，其另一部分氙气灯具有不同于第一功率的其他功率。可选地，每个氙气灯对应由一个控制开关进行控制。可选地，挡板为圆形薄板。可选地，挡板的表面涂覆有反射性材料。可选地，还包括电源、变压器、第一固定框架、第二固定框架及板车，其中：电源通过变压器后为灯具提供电能，球壳设于第一固定框架内，电源设于所述第二固定框架内，第一固定框架及第二固定框架固定于板车上。可选地，第一固定框架的中心区域设有旋转固定板，该旋转固定板中心为圆形孔，球壳固定于圆形孔内。可选地，变压器包括第一变压器和第二变压器，其中，当电源为直流电时，该直流电通过第一变压器变压为固定电压后为灯具提供电能；当电源为交流电时，交流电的电流首先通过第二变压器转变为直流电，而后通过第一变压器变压为固定电压后为灯具提供电能。可选地，反射性材料为硫酸钡、氧化镁或聚四氟乙烯中的一种。可选地，球壳的直径为出光孔直径的4～7倍。(三)有益效果本专利技术通过将光学定律与积分球原理相结合，设计一大型基于积分球原理的光源球，使得光线在光源球的内部可以通过多次反射后均匀稳定，进而降低并消除由地形、发散角度等差异造成的测量误差，得到均匀稳定的光源作为低照度遥感载荷地基定标时的定标光源。附图说明图1示意性示出了本公开实施例中光源球的结构示意图。图2示意性示出了本公开实施例中氙气灯的布置示意图。图3示意性示出了本公开实施例中光源球的内部结构示意图。图4示意性示出了本公开实施例中第一固定框架装置示意图。图5示意性的示出了本公开实施例中的第二固定框架装置示意图。图6示意性示出了本公开实施例中板车部分示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。为提高低照度遥感载荷的精度，需要设置地基定标，然而人类活动的光源难以作为地基定标光源，因此需要设置发射均一稳定的光源发射装置作为低照度遥感载荷地基定标的定标光源。图1示意性示出了本公开实施例中光源球的结构示意图，如图1所示，该光源球由球壳，灯具和挡光板组成，具体如下。球壳，其为具有高反射率内表面的空心球体，其内表面涂有高反射率的涂层材料，涂层的反射率影响出射光的光谱特性，特别是当涂层的反射率很高时，涂层材料光谱反射比的少量变化都会造成出射光辐照度相当大的变化，因此，涂层材料一般选用光谱反射比近似平坦且朗伯漫射特性好的材料作为涂层，例如硫酸钡、氧化镁、聚四氟乙烯等，本实施例中优选硫酸钡，其具有高反射率、高朗伯特性、喷涂容易、容易清除、无毒等优点。该光源球的表面开有圆形出光孔，光源球球壳的直径为圆形出光孔直径的4～7倍，本实施例中，该光源球的球体直径为500mm，出光孔处的直径为100mm。灯具，其安装于该光源球内，且与出光孔在同一直径上，灯具优选氙气灯，在光源球的底部安装至少两个氙气灯，且氙气灯中的一部分具有第一功率，另一部分具有不同于第一功率的其他功率，安装时将所有功率相同的氙气灯通过钢丝等材料捆绑在一起(如图2所示)，然后紧凑的安装于光源球的底部，氙气灯内部充满了包括氙气在内的惰性气体混合物，没有灯丝，而是利用气体高压放电发光的原理进行发光，其详细的发光原理为：在抗紫外线水晶石英玻璃管内，以多种化学气体充填，其中大部份为氙气、碘化物等，经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游离，在两电极之间产生光源，进行气体放电。由氙气所产生的白色超强电弧光，类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源发射装置，包括：球壳，其表面开设有出光孔，内壁涂有反射性材料；灯具，其位于所述球壳内，其中，所述灯具与所述出光孔位于所述球壳的一条直径上；挡光板，其位于该球壳内，并处于所述灯具与出光孔之间。

【技术特征摘要】
1.一种光源发射装置，包括：球壳，其表面开设有出光孔，内壁涂有反射性材料；灯具，其位于所述球壳内，其中，所述灯具与所述出光孔位于所述球壳的一条直径上；挡光板，其位于该球壳内，并处于所述灯具与出光孔之间。2.根据权利要求1所述的光源发射装置，其特征在于，所述灯具包括至少两个氙气灯，其中，所述至少两个氙气灯中的一部分氙气灯具有第一功率，其另一部分氙气灯具有不同于第一功率的其他功率。3.根据权利要求2所述的光源发射装置，其特征在于，每个氙气灯对应由一个控制开关进行控制。4.根据权利要求3所述的光源发射装置，其特征在于，所述挡板为圆形薄板。5.根据权利要求4所述的光源发射装置，其特征在于，所述挡板的表面涂覆有反射性材料。6.根据权利要求1所述的光源发射装置，其特征在于，还包括电源、变压器、第一固定框架、第二固定框架及板车，其中：所述电源通过所述变压器后为所述灯具提供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传荣，邱实，高彩霞，钱永刚，刘耀开，钱晓波，唐伶俐，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11