[发明专利]一种地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统

说明书

技术领域

本发明属于遥感成像技术领域，尤其涉及一种地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统。

背景技术

静止轨道卫星监视范围广、时间分辨率高，具备极高的响应能力。在日间无云的理想情况下，可对拍摄区域内目标进行持续观测，甚至视频观测，还具备动态目标探测能力和动态目标指示的潜力。卫星可通过快速指向控制，能进行大范围实时、连续机动成像和高时间分辨率成像相结合的综合观测，进而可以获取较高空间分辨率和多谱段地面图像信息；同时还可以对重点区域进行连续观测、凝视观测、区域成像及机动成像等，在满足减灾、气象、地震、林业等多个业务系统的应用需求上，发挥重要的作用。目前地球静止轨道卫星具有较高的时间分辨率和较大的成像幅宽，但缺少红外与可见光谱段同时成像、可见光多光谱分时成像等成像方式，难以满足越来越多样化的应用需求，因此，提供一种切实可行的地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统，解决了目前缺少红外与可见光谱段同时成像方式、可见光多光谱分时成像方式的问题，达到了静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像的效果。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统，包括：主光学系统、分光元件、分时滤光装置、可见光近红外焦平面组件和中波红外焦平面组件；其中，所述主光学系统收集目标辐射信息并将其传输给所述分光元件；所述分光元件将目标辐射信息中的可见光近红外谱段与中波红外谱段分离出来，可见光近红外谱段传输至分时滤光装置，中波红外谱段汇聚到中波红外焦平面组件；中波红外焦平面组件将中波红外谱段光信号转换为第一电信号后输出至图像信息处理单元；所述分时滤光装置过滤出可见光近红外谱段中的指定谱段得到可见光近红外指定谱段，可见光近红外指定谱段汇聚到可见光近红外焦平面组件；可见光近红外焦平面组件将可见光近红外指定谱段光信号转换为第二电信号后输出至图像信息处理单元。

上述地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统中，所述主光学系统为RC双反系统。

上述地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统中，所述分光元件为色散棱镜或光栅。

上述地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统中，所述分时滤光装置为透射式滤光轮或反射式滤光轮。

上述地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统中，所述可见光近红外焦平面组件为CMOS面阵探测器，CMOS面阵探测器为基于全局电子快门曝光方式。

上述地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统中，所述中波红外焦平面组件为HgCdTe面阵探测器。

上述地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统中，所述分时滤光装置为透射式滤光轮。

上述地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统中，所述透射式滤光轮包括滤光轮、滤光片和驱动机构；其中，所述滤光轮沿其圆周方向均匀开设了若干个通孔；所述滤光片的数量与通孔的数量一致，每个滤光片设置于相对应的通孔的位置处；所述驱动机构与所述滤光轮相连接，用于驱动所述滤光轮作旋转运动。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明的地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像技术，共用主光学系统，通过分光元件分离出可见光近红外通道与中波红外通道，实现了可见光与中波红外谱段的同时成像达到的效果；

(2)本发明的地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像技术，使用分时滤光装置，实现可见光近红外通道多谱段的细分；

(3)本发明的地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像技术，可见光近红外通道与中波红外通道成像模式的组合方式多样，可满足用户多样化的使用需求。

附图说明

图1是本发明的地球静止轨道面阵凝视多光谱多模式成像系统的框图；

图2是本发明的主光学系统原理图；

图3(a)是透射式旋转滤光轮的示意图；

图3(b)是透射式旋转滤光轮的另一示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：