基于环形腔的星上内定标光源、装置及在轨辐射校正方法制造方法及图纸

本申请涉及航天光学遥感技术领域，具体为一种基于环形腔的星上内定标光源、装置及在轨辐射校正方法。该基于环形腔的星上内定标光源，包括呈环形的环形腔，所述环形腔包括中空的腔体和设置于所述腔体中心的出光通道，所述腔体的侧面开设有沿所述腔体延伸的环带状出光口，所述环带状出光口在一个平面上，在所述腔体的内侧壁上设置有发光光源，所述发光光源发出的光线经过所述腔体的内侧壁反射后从所述环带状出光口输出，无需任何切换动作可以在星下点夜间可随时开展星上内定标在轨辐射校正，并且星上内定标光源能够均匀照明像面，提高了星上内定标装置的可靠性、均匀性和稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
基于环形腔的星上内定标光源、装置及在轨辐射校正方法


[0001]本申请属于航天光学遥感
，具体为一种基于环形腔的星上内定标光源、装置及在轨辐射校正方法。

技术介绍

[0002]随着我国航天光学遥感技术的蓬勃发展和光学遥感器的密集发射，目前在轨光学遥感卫星的种类和数量呈现逐年递增的趋势，光学遥感器，尤其是成像式光学遥感器，在出厂和发射之前一般都已经进行过较为全面、细致的实验室辐射定标，获取了相对和绝对定标系数，该系数可用于遥感器发射入轨初期的辐射校正。但由于空间高能粒子和宇宙射线的辐射、宇宙尘埃污染以及成像器件自身老化等因素的影响，遥感器在轨连续工作一段时间之后都会出现不同程度的性能衰退，其结果将导致实验室辐射定标系数将不再适用于在轨校正，这种情况甚至会影响最终遥感影像成像质量。特别是对于采用多片图像传感器拼接而成的焦平面阵列探测器来说，不同图像传感器之间随着时间的衰变程度不同，将会引起明显的条带现象，这种情况更是无法利用实验室辐射定标系数加以校正。
[0003]目前采用的在轨辐射定标方法有星上内置定标，但是在轨辐射定标灯普遍难以做到均匀照明像面，不利于校正探测器自身的辐射响应非均匀性，导致不能监测和修正光学遥感器在轨变化。因此，如何保证定标装置可靠性和稳定性的前提下实现星上内置定标灯的匀光性，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本说明书一个或多个实施例的目的是提供一种基于环形腔的星上内定标光源、装置及在轨辐射校正方法，无需任何切换动作可以在星下点夜间可随时开展星上内定标在轨辐射校正，并且星上内定标光源能够均匀照明像面，提高了星上内定标装置的可靠性、均匀性和稳定性。
[0005]为解决上述技术问题，本说明书一个或多个实施例是这样实现的：第一方面，提供了一种基于环形腔的星上内定标光源，包括呈环形的环形腔，所述环形腔包括中空的腔体和设置于所述腔体中心的出光通道，所述腔体的侧面开设有沿所述腔体延伸的环带状出光口，所述环带状出光口在一个平面上，在所述腔体的内侧壁上设置有发光光源，所述发光光源发出的光线经过所述腔体的内侧壁反射后从所述环带状出光口输出。
[0006]第二方面，提出了一种基于环形腔的星上内定标装置，包括根据上文所述基于环形腔的星上内定标光源。
[0007]第三方面，提出了一种基于环形腔的星上内定标在轨辐射校正方法，基于上文所述的基于环形腔的星上内定标装置，执行以下步骤：获得多幅定标图像；计算所述定标图像的按行统计平均灰度值；拟合所述定标图像中每个像素按行统计平均灰度值与所述定标图像的平均灰度值之间的关系，得到相对辐射校正系数；基于所述相对辐射校正系数对在轨
光学遥感器获取的图像灰度进行相对辐射校正。
[0008]由以上本说明书一个或多个实施例提供的技术方案可见，本专利技术实施例提供的基于环形腔的星上内定标光源基于环形腔和在环形腔内设置的发光光源，在不遮挡成像光路的前提下能够实现均匀照明像面的星上内定标光源，可以实现星上内定标装置无需任何切换动作在星下点夜间可随时开展星上内定标在轨辐射校正，提高了星上内定标装置的可靠性、均匀性和稳定性。与现有技术相比，本星上内定标装置体积小、重量轻、功耗低，不会过多地占用星上资源，并且结构简单，无需任何机械切换动作，避免了机械结构失灵和卡滞带来的风险，定标可靠性高。本在轨辐射校正方法进一步可实现在轨自动多点辐射校正，提高了星上内定标的效率和校正精度；经过老炼的LED和高温烧结的PTFE保证了星上内定标装置长期在轨工作的稳定性和可靠性。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对一个或多个实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1是根据本专利技术提供的基于环形腔的星上内定标光源及装置的结构示意图；图2是根据本专利技术提供的基于环形腔的星上内定标装置在轨辐射校正方法的示意图。
[0011]附图说明：10
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环形腔；11
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发光光源；12
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环带状出光口；13
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出光通道；2
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平面阵列探测器；3
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成像光路；4
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成像光束。
具体实施方式
[0012]为了使本
的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的一个或多个实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
[0013]本专利技术实施例提供的基于环形腔的星上内定标光源，可以实现星上内定标装置无需任何切换动作可以在星下点夜间可随时开展星上内定标在轨辐射校正，并且星上内定标光源能够均匀照明像面，提高了星上内定标装置的可靠性、均匀性和稳定性。下面将详细地描述本说明书提供的基于环形腔的星上内定标光源及其各个部分。
[0014]实施例一参照图1所示，为本专利技术实施例提供的基于环形腔10的星上内定标光源，包括呈环形的环形腔10，环形腔10包括中空的腔体和设置于腔体中心的出光通道13，腔体的一个侧面开设有沿腔体延伸的环带状出光口12，环带状出光口12在一个平面上，如图所示，在腔体的内侧壁上设置有发光光源11（图中做了示意，注意发光光源是在腔体的内部），发光光源11发出的光线经过腔体的内侧壁反射后从环带状出光口12输出。
[0015]发光光源的安装位置以观察者在环形腔外部从环带出光口不能直接观察到发光
光源的发光面为宜，防止光线未经内壁反射直接输出而影响亮度的均匀性。可以看出，本专利技术实施例提供的基于环形腔的星上内定标光源的结构简单、普适性强，可以根据像面的实际情况制作成其它形状的匀光腔，比如对于长线阵探测器来说，星上内定标光源的匀光腔可以采用柱形腔的结构形式从成像光路侧面照亮像面。像面指的是焦平面阵列探测器的光敏面所在的平面。
[0016]发光光源可以是一个，也可以是多个，发光光源可以是白光LED，单独点亮一个发光光源，其所发出的光线在环形腔内部经过多次漫反射后从环带状出光口12出射时各处辐射亮度也能达到一致，从而保证星上内定标装置输出光场的均匀性。
[0017]环形腔的腔体中心的出光通道13为成像光路3的成像光束4提供了传输通道，避免了定标光路遮挡成像光路的情况出现，实现均匀照亮像面。在星下点夜间开展星上内定标时无需改变卫星姿态，不需要任何机械切换动作，既不影响在轨遥感器的日间正常成像同时，还保证了开展遥感器星上内定标工作的安全性、便捷性和可靠性。
[0018]发光光源可以是老炼筛选后的白光LED，具有超长使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于环形腔的星上内定标光源，其特征在于，包括呈环形的环形腔，所述环形腔包括中空的腔体和设置于所述腔体中心的出光通道，所述腔体的侧面开设有沿所述腔体延伸的环带状出光口，所述环带状出光口在一个平面上，在所述腔体的内侧壁上设置有发光光源，所述发光光源发出的光线经过所述腔体的内侧壁反射后从所述环带状出光口输出。2.根据权利要求1所述的星上内定标光源，其特征在于，所述环形腔采用聚四氟乙烯PTFE粉末热压成型制成。3.根据权利要求2所述的星上内定标光源，其特征在于，所述环形腔的外层包括有金属保护层。4.根据权利要求1至3中任一项所述的星上内定标光源，其特征在于，所述发光光源的数量为多个，所述发光光源沿所述腔体的内侧壁离散分布。5.一种基于环形腔的星上内定标装置，其特征在于，包括根据权利要求1
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4中任一项所述基于环形腔的星上内定标光源。6.根据权利要求5所述的星上内定标装置，其特征在于，还包括焦平面阵列探测器，所述环带状出光口所在平面的法线指向所述焦平面探测器的视场中心。7.根据权利要求6所述的星上内定标装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：万志，刘则洵，何煦，王恒阳，李葆勇，
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：