[发明专利]航空相机对地成像模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及航空相机在地面研制阶段的成像模拟技术领域，尤其涉及一种能够把温度、高度、速度和高度等环节结合起来，实现地面实验室模拟相机在航空环境成像的系统。

背景技术

航空相机在航空环境条件下成像，不同于地面环境，要求在低气压、低温度、一定飞行高度和速度条件下成像，而不同的温度、气压和成像距离，会使相机光学系统的焦平面位置随之改变，而不同速度的飞行移动，则会使图像产生像移，上述情况均会造成成像分辨率的降低。为此，相机需要进行调焦和像移补偿，以提高图像分辨率。

为实现上述功能，曾经的方法是：航空相机到外场校飞，在地面铺设靶标，飞行成像后，回到地面检测图像质量。这个过程往往要数个飞行架次。由飞行受航线和气候等因素影响，每飞行架次时间无法确定，造成了研制成本高，效率低。为此，构想一种能把温度、高度、速度和高度等环节结合起来，集成为光机电一体的半物理仿真系统，实现在地面实验室模拟相机在航空环境成像。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够把温度、高度、速度和高度等环节结合起来，实现地面实验室模拟相机在航空环境成像的系统。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种航空相机对地成像模拟系统，包括：目标转鼓、平行光管、反射镜、隔热窗口和温度高度箱及航空相机，所述目标转鼓上设有目标，所述目标设于所述平行光管的焦平面上，并可沿所述平行光管的光轴方向移动，所述平行光管的中心对准所述反射镜的中心，所述反射镜的中心对准所述隔离窗口的中心，所述隔离窗口设于所述温度高度箱的底部，所述目标对准所述平行光管的焦平面，按设定的参数改变所述目标与所述平行光管的焦平面的轴向距离，产生一定的目标距离，所述目标转鼓驱动所述目标转动，产生一定的目标转速，所述目标转速与目标距离匹配，生成相应的速高比，所述目标产生的目标光线经所述平行光管、反射镜进入所述隔离窗口，之后进入设于所述温度高度箱内的所述航空相机内进行成像，所述温度高度箱内部具有设定的温度和气压。

所述隔离窗口用于隔离气压和温度。

还包括直线导轨，所述目标转鼓固定在所述直线导轨的滑块上。

根据飞行情况，来确定所述目标距离和目标转速，所述目标距离和目标转速确所述定速高比。

所述隔离窗口为双层光学玻璃中空结构，用于减缓所述温度高度箱内外的热传导速度，达到防止窗口玻璃结雾和平缓通光材料的温度梯度。

所述隔离窗口为双层光学玻璃中空结构，所述双层光学玻璃结构内部形成隔离层，所述隔离层压力为所述温度高度箱内外压力差的一半，减小窗口玻璃的变形。

所述温度高度箱内的气压可控，通过电控系统输入所述速高比数据和所述温度高度箱内的气压数据并传递给所述航空相机的控制器，使得所述航空相机的调焦和像移补偿控制实时精准。

所述目标沿所述平行光管的光轴方向移动，改变成像距离，其中作为像面的目标移动量△X由成像距离X和焦距为f的平行光管确定，按牛顿公式：△X＝f 2/X，改变△X可以满足不同距离的成像，所述目标转鼓上的所述目标的线速度v和移动距离△X确定了所述速高比v/X，此参数提供给所述航空相机的控制器，用于像移补偿。

与现有技术相比，本发明航空相机对地成像模拟系统中，试验过程是：目标转鼓上电，按设定的速度、高度和亮度启动目标。目标光线经过平行光管和反射镜折转，通过隔离窗口进入温度高度箱，温度高度箱用于模拟高空温度高度环境的温度高度，光线进入相机光学系统，最后目标成像在相机像面上。相机在设定的温度压力环境中进行焦距自检，使焦平面和像面重合，按速高比数据调整像移补偿量。通过实时图像判读确认成像质量，调整相机相关参数，直至成像满足要求。本发明优点；实现了在地面实验室内，在模拟航空环境的温度高度及速度等环境下的成像，替代了低成本高效率的飞行成像试验。可应用于不同高度温度下成像试验。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明航空相机对地成像模拟系统的一个实施例的示意图。

具体实施方式