一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法。该仿真方法包括建立光学遥感相机的光学模型，建立光学遥感相机的结构模型和有限元模型，建立星图目标模型，建立包含各种静态误差的光学遥感相机的光学模型，建立各种动态误差的光学遥感相机的光学模型，将动态点扩散函数和静态点扩散函数进行叠加生成总的点扩散函数，将总的点扩散函数与原始星图进行卷积运算得到光学系统所成的最终图像。该光学遥感相机成像全链路的仿真方法能够综合考虑各种动态误差和静态误差等各种误差因素、具有高精度和高置信度。

A simulation method of imaging full link of optical remote sensing camera

【技术实现步骤摘要】
一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法
本专利技术涉及光学遥感成像的
，具体涉及一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法。
技术介绍
随着光学遥感成像技术的不断发展，空间光学遥感系统变得越来越复杂。空间光学遥感系统正朝着更高的空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率的方向发展，从而空间光学遥感器的设计、研制难度也越来越大。在实验室采用模拟仿真技术对从光学设施、设施平台整个遥感物理过程进行模拟仿真，能够以较低的经济成本来获得所需要的图像。因此，光学遥感仿真技术在遥感任务预测、成像系统设计、图像质量评估、图像处理算法验证、图像解译训练等一系列领域都具有极其重要的应用价值。由于空间光学遥感系统获取的图像质量受诸多因素的影响，因此，光学遥感相机最终的图像质量，需要从系统工程的角度，开展遥感成像系统全链路仿真分析综合研究。对天观测光学遥感相机的全链路仿真是一项涉及光学、机械、热学、控制学、图像处理等众多学科的交叉领域综合技术。科学精确且置信度高的全链路成像仿真系统对空间遥感相机的总体方案设计、指标分配、图像和数据的处理等具有重要的参考价值与指导意义。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括步骤：/n步骤S1：在光学软件中建立光学遥感相机的光学模型；/n步骤S2：建立光学遥感相机的结构模型和有限元模型，计算由于重力和温度变化导致的光学系统中各个反射镜的第一刚体位移和第一面形泽尼克系数，计算由于在轨热环境变化导致的光学系统中各个反射镜的第二刚体位移和第二面形泽尼克系数；/n步骤S3：将星图目标用灰度值表示，建立星图目标模型；/n步骤S4：建立包含各种静态误差的光学遥感相机的光学模型，计算有各种静态误差下的光学系统的静态点扩散函数；/n步骤S5：建立微振动和精密稳像的动态仿真模型，计算凝视时间内不同时刻下光学系统的...

【技术特征摘要】
1.一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括步骤：
步骤S1：在光学软件中建立光学遥感相机的光学模型；
步骤S2：建立光学遥感相机的结构模型和有限元模型，计算由于重力和温度变化导致的光学系统中各个反射镜的第一刚体位移和第一面形泽尼克系数，计算由于在轨热环境变化导致的光学系统中各个反射镜的第二刚体位移和第二面形泽尼克系数；
步骤S3：将星图目标用灰度值表示，建立星图目标模型；
步骤S4：建立包含各种静态误差的光学遥感相机的光学模型，计算有各种静态误差下的光学系统的静态点扩散函数；
步骤S5：建立微振动和精密稳像的动态仿真模型，计算凝视时间内不同时刻下光学系统的动态点扩散函数；
步骤S6：将所述动态点扩散函数和所述静态点扩散函数进行叠加，生成总的点扩散函数，并进行像质评价；
步骤S7：将所述总的点扩散函数与原始星图进行卷积运算，得到光学系统所成的最终图像。


2.根据权利要求1所述的一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法，其特征在于，所述步骤S1中的光学遥感相机的光学模型为光学镜面到成像焦面的光学全模型。


3.根据权利要求1所述的一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法，其特征在于，所述步骤S1中的光学软件包括CODEV软件或Zemax软件。


4.根据权利要求1所述的一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法，其特征在于，所述步骤S2中通过热控系统提供光学遥感相机的在轨温度场分布来计算由于在轨热环境变化导致的光学系统中各个反射镜的第二刚体位移和第二面形泽尼克系数。


5.根据权利要求1所述的一种光学遥感相机成像全链路的仿真方法，其特征在于，所述步骤S4中的各种静态误差包括光学设计残差、光学表面制造残差、光学装调残差、重力环境变化和在轨热环...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜禹希，李晓波，杨勋，赵阳，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22