一种基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器制造技术

本发明专利技术涉及光学测量领域，公开了一种基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器。目标辐射通过扫描镜进入前置光路组件，通过前光路45

【技术实现步骤摘要】
一种基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器


[0001]本专利技术涉及光学测量领域，特别涉及一种基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器。

技术介绍

[0002]光谱成像技术能够在连续光谱波段上对同一地物目标进行光谱成像，完成对地物目标的空间、辐射和光谱三重信息的整合。
[0003]机载光谱成像系统是现代对地遥感探测应用的主要实现方式，在矿物识别、灾害监测、区域植被填图、军事防御等领域发挥着不可替代的作用。
[0004]随着探测要求的提高，机载光谱成像系统需要同时兼顾宽光谱范围与高光谱分辨率，为了实现这一目标，大多数机载光谱仪选用搭载多个光谱仪进行光谱成像数据采集，或者牺牲时间代价完成探测，类似方案均会加重机载平台的负担，影响探测的准确性。
[0005]目前，对于星载高光谱仪器与同类型机载高光谱仪器同时域对地探测获取的信息比对，即对温湿度大气轮廓线反演的真实性还未有进一步地检验。同时，还没有对采取和风云卫星载荷一致的光学系统进行航空飞行验证，导致增加星载仪器在轨使用的风险，也无法使对地面系统的算法研究、进一步改进、验证和优化。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器，用以解决减少星载仪器在轨使用的风险，利于对地面系统的算法研究、进一步改进、验证和优化。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器，包括：
[0009]搭载于飞机尾舱的光学装置，与所述光学装置内部器件电信号连接且位于所述光学装置一侧的电控箱组件；
[0010]所述光学装置包含有适配于所述飞机尾舱的支撑板、位于所述支撑板上表面的光学仪器主体、位于所述支撑板下表面且与所述光学仪器主体连接的前置光路组件；
[0011]所述光学仪器主体包括：真空箱体、用于接收来自所述前置光路组件光束的传递光路组件、用于接收来自所述传递光路组件光束的干涉仪组件、用于接收来自所述干涉仪组件光束的常温光学组件、用于接收来自所述常温光学组件光束的低温光学组件；
[0012]当目标辐射光源发出的光束经所述前置光路组件、传递光路组件、干涉仪组件、常温光学组件到低温光学组件时，光束经干涉光学产生的干涉信号转换为电信号，经信号处理与放大，并数字化后传递给计算机数据存储。
[0013]实现上述技术方案，目标辐射光源发出的光束进入前置光路组件，通过45
°
平面反射镜反射进入传递光路组件，通过传递光路组件内部的两块45
°
平面反射镜反射后进入干涉仪组件，通过干涉仪组件形成相干光后进入常温光学组件，通过常温光学内部和仪器侧面平面镜窗口后进入低温光学组件。将上述的干涉信号转换为电信号，经信号处理与放大，
并数字化后传递给计算机数据存储。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，所述前置光路组件包括：连接于所述光学仪器主体的支撑梁；
[0015]连接于所述支撑梁上的安装架，该所述安装架内形成有观测空间；
[0016]对称设置于所述安装架上的第一黑体和第二黑体，所述第一黑体和第二黑体的外表面从内向外依次设有加热片和保温层；
[0017]设于所述安装架上且位于所述第一黑体和第二黑体相邻一面的扫描电机，所述扫描电机的输出端伸入所述观测空间且连接有用于对地观测的扫描镜；
[0018]连接于所述安装架上且与所述扫描电机相对的折转架，所述折转架内设有光路空间，连接于所述折转架上用于接收所述扫描镜折射光路的第一折转镜；
[0019]竖直设于所述折转架上且与所述真空箱体连接的光路保护罩。
[0020]实现上述技术方案，在目标辐射光源进入前置光路组件时，通过控制扫描电机驱动扫描镜旋转到所需角度，且扫描镜对准地面，而水面或地面的辐射被扫描镜接收，光束再通过扫描镜折射到第一折转镜上，最后折射到光学仪器主体中，进行后续处理。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案，所述第一黑体和第二黑体的一端伸入所述观测空间内，所述第一黑体和第二黑体与所述安装架之间设有隔热垫；
[0022]所述隔热垫和保温层均采用聚酰亚胺材质制成。
[0023]实现上述技术方案，通过采用黑体作为定标源，以实现机上飞行的辐射响应校正，以提高测量结果的精确性。通过隔热垫的设置，可以隔绝安装架与黑体之间的热传导，避免黑体受温度影响，对辐射响应校正出现偏差。聚酰亚胺具有良好的热稳定性、优异的耐低温性能、良好的尺寸稳定性和力学性能、优异的抗辐射性、良好的绝缘性和介电性以及优异的阻燃性，从而可以保证黑体的最佳工作环境温度。
[0024]作为本专利技术的一种优选方案，所述加热片至少有六片，呈环形间隔分布于所述第一黑体和第二黑体的表面。
[0025]实现上述技术方案，上述置于黑体上的加热片，可通过电控箱组件内部的器件对其进行温控，以保证黑体处在最佳的工作温度状态下，使得设备在低温的情况下仍然能够保证正常工作。
[0026]作为本专利技术的一种优选方案，所述传递光路组件包括：
[0027]框架，该所述框架的底端面和后端面分别设有接收来自所述前置光路组件光束的进光口和射向所述干涉仪组件光束的出光口；
[0028]呈相对设置于所述框架两端面的光路折转件，所述光路折转件包括：嵌设于所述框架上且呈镂空状的镜室框、所述镜室框朝向所述框架的一端面向外延伸有环形凸棱、所述镜室框上开设有第一凹槽、该所述第一凹槽内形成有阻挡边、与所述框架相配合且一端面抵靠于所述阻挡边的第二折转镜、以及设于所述框架和第二折转镜相接触面之间的胶层。
[0029]实现上述技术方案，在进行光路传递时，光源经过与该装置连接的前置光路组件传递后，从框架的进光口进入其内部，之后光源照射在一第二折转镜的镜面上，经过这一第二折转镜折射90
°
后，改变其传播路径，照射到另一第二折转镜的镜面上，经过另一第二折转镜折射90
°
后，再次改变传播路径从框架的出光口射出，然后进入后光路的干涉仪组件中
进行后续处理。
[0030]作为本专利技术的一种优选方案，所述框架的前端面和顶端面均由密封板进行密封，所述框架上开设有与所述密封板相互配合的第二凹槽。
[0031]实现上述技术方案，在安装时，将密封板装入第二凹槽内，并通过螺丝将其固定在框架上，除上述进光口和出光口，使得框架形成密闭空间，能够起到保护光路信号传递的作用。
[0032]作为本专利技术的一种优选方案，所述第二折转镜和第一凹槽为间隙配合；
[0033]所述第一凹槽处开设有容纳所述第二折转镜边角的弧形凹槽，并在所述弧形凹槽处进行注入胶体以固定所述第二折转镜。
[0034]实现上述技术方案，在第二折转镜安装完成后，在弧形凹槽处进行打胶，由于该第二折转镜的安装为间隙配合，胶体可以流入到第二折转镜和镜室框的接触面之间，形成上述胶层，使第二折转镜得到稳固。
[0035]作为本专利技术的一种优选方案，所述干涉仪组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器，其特征在于，包括：搭载于飞机尾舱的光学装置，与所述光学装置内部器件电信号连接且位于所述光学装置一侧的电控箱组件；所述光学装置包含有适配于所述飞机尾舱的支撑板、位于所述支撑板上表面的光学仪器主体、位于所述支撑板下表面且与所述光学仪器主体连接的前置光路组件；所述光学仪器主体包括：真空箱体、用于接收来自所述前置光路组件光束的传递光路组件、用于接收来自所述传递光路组件光束的干涉仪组件、用于接收来自所述干涉仪组件光束的常温光学组件、用于接收来自所述常温光学组件光束的低温光学组件；当目标辐射光源发出的光束经所述前置光路组件、传递光路组件、干涉仪组件、常温光学组件到低温光学组件时，光束经干涉光学产生的干涉信号转换为电信号，经信号处理与放大，并数字化后传递给计算机数据存储。2.根据权利要求1所述的基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器，其特征在于，所述前置光路组件包括：连接于所述光学仪器主体的支撑梁；连接于所述支撑梁上的安装架，该所述安装架内形成有观测空间；对称设置于所述安装架上的第一黑体和第二黑体，所述第一黑体和第二黑体的外表面从内向外依次设有加热片和保温层；设于所述安装架上且位于所述第一黑体和第二黑体相邻一面的扫描电机，所述扫描电机的输出端伸入所述观测空间且连接有用于对地观测的扫描镜；连接于所述安装架上且与所述扫描电机相对的折转架，所述折转架内设有光路空间，连接于所述折转架上用于接收所述扫描镜折射光路的第一折转镜；竖直设于所述折转架上且与所述真空箱体连接的光路保护罩。3.根据权利要求2所述的基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器，其特征在于，所述第一黑体和第二黑体的一端伸入所述观测空间内，所述第一黑体和第二黑体与所述安装架之间设有隔热垫；所述隔热垫和保温层均采用聚酰亚胺材质制成。4.根据权利要求2所述的基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器，其特征在于，所述加热片至少有六片，呈环形间隔分布于所述第一黑体和第二黑体的表面。5.根据权利要求1所述的基于傅里叶光谱仪的航空遥感仪器，其特征在于，所述传递光路组件包括：框架，该所述框架的底端面和后端面分别设有接收来自所述前置光路组件光束的进光口和射向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙越高，顾明剑，朱亦奇，陈星，董懿慧，范余茂，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：