[发明专利]一种机载多传感器集成装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种光、机、电一体化的仪器技术，特别是指一种机载多传感器集成装置，它集成了激光雷达和像元配准的可见光扫描型相机、可见近红外推帚式成像光谱仪、短波红外推帚式成像光谱仪、姿态位置测量系统、稳定平台。

背景技术：

航空遥感是近几年发展比较迅速的一门学科，从传统的胶片式多光谱扫描仪发展到现在的固体扫描型高光谱成像仪，由于对三维数据的需要，同时也引发了研究激光测距雷达系统的热潮。

目前，高光谱成像仪成熟的谱段都在可见近红外到短波波段，例如美国的AVIRIS系统，加拿大的CASI系统，芬兰的AISA系统，中国的PHI系统。高光谱成像仪器具有精细的光谱分辨能力，能从获取的遥感数据中直接分析目标的物质成分，从而有效地识别地物、分辨目标、揭露军事伪装。

随着激光器的发展，激光雷达系统也迅猛发展，目前世界上Optec公司、Leica公司都有成熟的产品出售，激光雷达通过发射和接收激光的时间差来计算发射装置和地物的距离，在航空上，如果能同时提供发射装置处的空间坐标，则可以演算出反射激光处的地物的坐标，因此可用于测量地形。

高光谱成像仪提供的是影像图，没有高程信息，激光雷达能够提供高程信息，如果能同时提供配准的数据，则可以同时得到地物的三维空间信息和光谱信息，那就即能识别地物目标、同时也能定位地物目标。

发明内容：

本发明的目的是提供一种机载多传感器集成装置，包括激光雷达和像元配准的可见光扫描型相机、可见近红外推帚式成像光谱仪、短波红外推帚式成像光谱仪、姿态位置测量系统、稳定平台。该装置可同时获取地物高程数据、可见光到短波红外的高光谱数据、可见光影像数据，以及配准的实时姿态位置参数。

本发明的技术方案如下：

根据本发明的一种机载多传感器集成装置，所有的测量装置都安装在同一个平台上，通过合理的组合，使航空摄影窗口能同时提供所有的设备正常工作。具体结构如图1所示，可见近红外高光谱成像仪2和短波红外高光谱成像仪3结构相同，并行放置在一起，其视场重叠，激光雷达4通过振镜实现扫描，扫描角和高光谱成像仪2、3相同，与激光雷达实现像素配准的可见光相机和激光雷达共用接收望远镜头，其4元并扫驱动电路也放置在4内部，在实验室内校准各个传感器的视场。姿态测量系统的传感器5、激光雷达4、高光谱成像仪2和3都是刚性连接。

本装置采用一个主控系统实现全部数据的采集，主控机6控制所有的头部工作，如图2所示。为保证数据采集的同步，主控机6发送同步脉冲控制高光谱成像仪头部11和12工作，同时通过姿态测量系统13记录数据采集时刻的GPS时间，这样在后处理时能够从姿态测量系统13的姿态位置数据流中能够提取出对应的姿态位置参数，主控机6同时控制激光发出的时刻和频率，激光脉冲也发送到姿态测量系统13，同样后处理时就能够得到激光点对应的姿态位置参数。

附图说明：

图1为本发明的传感器集成图；

其中：1.稳定平台；2.可见近红外高光谱成像仪；3.短波红外高光谱成像仪；4.激光雷达和可见光相机；5.姿态测量系统传感器。

图2为本发明的装置的控制流程图。

具体实施方式：

下面根据图1和2给出本发明一个较好实施例，以便进一步给出本发明的技术细节，使能更好地说明本发明的结构特征和功能特点，但不是用来限定本发明的范围。

参阅图1和2，本实施例采用中国科学院上海技术物理研究所研制的激光光雷达ASLRIS-II及其像元配准的可见光扫描型相机VSCamera、可见近红外推帚式成像光谱仪PHI-II、短波红外推帚式成像光谱仪SWPHI和加拿大Applanix公司的姿态位置测量系统POS/AV 510、通用航空摄影平台PAV30。系统安装结构见图1。

各个传感器部分的主要技术指标见表1。

表1