[发明专利]一种用于深空探测的低功耗、轻小型、多功能空间相机及其实现方法

权利要求书

1.一种用于深空探测的低功耗、轻小型、多功能空间相机，其特征在于，该空间相机包括遮光罩(11)、光学镜头(12)、APS板(13)、压接型板间连接器(14)、相机控制板(15)以及相机支撑结构(16)；其中，遮光罩(11)、光学镜头(12)、APS板(13)、压接型板间连接器(14)、相机控制板(15)依次放置，

遮光罩(11)，用于消减视场外的杂散光；

光学镜头(12)，用于将待成像目标成像在APS图像传感器上；

APS板(13)，用于光电转换，差分LVDS信号转为单端信号，二次电源转换；

压接型板间连接器(14)，用于连接APS板(13)和相机控制板(15)，进行信号传输；

相机控制板(15)，用于APS芯片的控制信号、采集图像、输出图像、串行通信；

相机支撑结构(16)，用于固定光学镜头(12)、APS板(13)和相机控制板(14)以及实现对外的机械接口。

2.根据权利要求1所述的空间相机，其特征在于，所述遮光罩(11)的通光孔为长方形遮光罩，长方形的长边与APS图像传感器的长边对应，长方形的短边与APS图像传感器的短边对应；长方形通光孔与所述空间相机的22.9°×16.9°视场角相适应。

3.根据权利要求1所述的空间相机，其特征在于，所述APS板(13)上的APS图像传感器为IA-G3彩色探测器，像元数为2352×1728，探测器像元数为2352的长边与遮光罩通光孔的长边对应，探测器像元数为1728的短边与遮光罩通光孔的短边对应。

4.根据权利要求1所述的空间相机，其特征在于，所述压接型板间连接器(14)为Airborn的航天级4排板间连接器。

5.根据权利要求1所述的空间相机，其特征在于，所述相机控制板(15)上的相机控制FPGA为航天级反熔式FPGA。

6.根据权利要求1或5所述的空间相机，其特征在于，所述相机控制FPGA，包括APS驱动模块(21)、工作模式控制模块(22)、SRAM控制模块(23)、串行通讯模块(24)、曝光控制模块(25)和并转串模块(26)；其中，

APS驱动模块(21)，用于控制APS图像传感器的时序；

工作模式控制模块(22)，用于根据串行通讯接口工作模式命令，实现待机，静态拍照，动态摄像抽样和动态摄像开窗口四种工作模式的切换，从而控制图像输出；

SRAM控制模块(23)，用于产生存储器读写操作所需时序，实现图像缓存、列方向开窗口和图像抽样功能；

串行通讯模块(24)，用于完成外部命令注入和工程参数查询操作；

曝光控制模块(25)，用于实现自动曝光和手动曝光两种模式；

并转串模块(26)，用于将经过SRAM缓存后的8位图像数据转换成1位串行数据。

7.根据权利要求1所述的空间相机，其特征在于，所述空间相机的视场为22.9°×16.9°，焦距为43mm，F数为8，正常成像距离：5m～∞，重量为460g，功耗为3.52W，包络尺寸为：118.9mm×110mm×92mm，具有的功能为彩色图像获取、自动调光、杂散光抑制、静态拍照、动态摄像。