基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统及方法技术方案

技术编号:41576957 阅读:55 留言:0更新日期:2024-06-06 23:54
基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统及方法,针对太阳、火焰、高温炉等强光光源所致的逆光下传统被动探测方法在光源及光源附近区域失效的问题,利用目标偏振光学特性,联合锁相放大微弱信号检测技术,削弱强背景的同时放大暗弱目标信号,有效抑制强光干扰、提升暗弱目标信号的信噪比。相比于主动探测方案,在大视场范围的响应速度快、体积与重量小、功耗低、对探测器动态范围和光学系统杂散光抑制能力的要求低,使得仅依靠现有光机电设备即可实现强逆光下的暗弱目标的被动探测告警,具有广泛应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统及方法,属于空间探测。


技术介绍

1、在当前的空间探测监视任务中,太阳强光、地球及月球反光等光源造成的强背景会干扰暗弱目标卫星的光学信息获取或直接使探测器饱和受损,导致对目标的探测效能大打折扣。由于该逆光盲区的存在,卫星可利用逆光盲区现象进行行为隐蔽,造成对目标监视探测的短暂失效。隐蔽抵近使实时监视失效,直接造成被动挨打的局面。因此逆光盲区的利用和解决具有重大价值,是空间目标识别的痛点问题。同时,在地面上的工业生产、消防救援、太阳直射等场景中,火焰、高温炉等强光光源也会导致传统被动成像系统失效,在光源及附近区域产生逆光盲区,使得强光源附近的重要目标无法得到有效监视探测。

2、当前国内外的相机探测系统均有一定的太阳遮蔽角,在针对逆光抵近目标的探测中,存在一定的探测盲区。而地基空间目标监视系统如地基雷达、地基光学望远镜等虽具有对空间目标识别跟踪的能力,但地基空间目标观测系统受地域、气象、以及时间等条件限制较大,存在大范围的覆盖盲区。并且地基雷达网不能解决深空目标的监视问题无法对高轨卫星观测。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统,其特征在于,所述偏振方向改变速率v与光学成像单元单帧图像曝光时间τ的约束关系满足

3.根据权利要求1所述的一种基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统,其特征在于,所述光学成像单元单帧图像曝光时间τ满足τE源S探<Q探;其中,E源为光源的强光经光学成像单元后在探测器处形成的光学实像的光照度,S探为探测器的灵敏度,Q探为探测器的饱和电荷值。

4.根据权利要求1所述的一种基于偏振调制锁相放大的逆光下暗...

【技术特征摘要】

1.一种基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统,其特征在于,所述偏振方向改变速率v与光学成像单元单帧图像曝光时间τ的约束关系满足

3.根据权利要求1所述的一种基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统,其特征在于,所述光学成像单元单帧图像曝光时间τ满足τe源s探<q探;其中,e源为光源的强光经光学成像单元后在探测器处形成的光学实像的光照度,s探为探测器的灵敏度,q探为探测器的饱和电荷值。

4.根据权利要求1所述的一种基于偏振调制锁相放大的逆光下暗弱目标探测系统,其特征在于,所述预设帧数满足nτe标s探>q噪;其中,e标为目标物体的弱光经光学成像单元后在探测器处形成的光学实像的最大光照度,q噪为探测器在光学成像单元曝光时间τ下累积的噪声电荷,s探为探测器的灵敏度。

5.根据权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭忠凯王小勇粘伟林栩凌郑永超
申请(专利权)人:北京空间机电研究所
类型:发明
国别省市:

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