[发明专利]空间光学相机的光轴角度测量方法

权利要求书

1.一种空间光学相机的光轴角度测量方法，所述方法包括：步骤一、在空间相机的两侧视场之外各设置两束定位激光，共计四路定位激光每一侧的两束定位激光彼此不平行，所述定位激光的光路沿着相机成像的逆光路传播，四路定位激光经过空间相机光路后到达空间相机的焦平面周围四个位置检测器上并在非振动条件下组成正方形；步骤二、然后测量来自第一激光光源的第一点和来自第二激光光源的第二点之间的在积分时间段的各采样时刻在相机焦平面的分视场上的光斑位置信息；确定空间光学相机光轴在各采样时刻关于惯性测量单元坐标系x轴的偏转角以及空间光学相机光轴在各采样时刻关于惯性测量单元坐标系y轴的第一XY轴偏转角增量；步骤三、根据然后测量来自第一激光光源的第三点和来自第二激光光源的第四点之间的在积分时间段的各采样时刻在相机焦平面的分视场上的光斑位置信息；确定空间光学相机光轴在各采样时刻关于惯性测量单元坐标系x轴的偏转角以及空间光学相机光轴在各采样时刻关于惯性测量单元坐标系y轴的第二XY轴偏转角增量；步骤四、根据第一激光光源的两个点的位置移动根据各采样时刻的两个光斑位置信息以及预先设定的光斑目标位置信息形成的四边形确定空间光学相机光轴在各采样时刻关于惯性测量单元坐标系的第一Z轴偏转角增量；根据第二激光光源的两个点的位置移动根据各采样时刻的两个光斑位置信息以及预先设定的光斑目标位置信息形成的四边形确定空间光学相机光轴在各采样时刻关于惯性测量单元坐标系的第二Z轴偏转角增量；步骤五、测量惯性测量单元坐标系Z轴在积分时间段的各采样时刻关于惯性空间坐标系x轴的指向角、关于惯性空间坐标系y轴的指向角以及关于惯性空间坐标系z轴的指向角；步骤六、将第一XY轴偏转角增量和第二XY轴偏转角增量平均得到XY轴偏转角增量，将第一Z轴偏转角增量和第二Z轴偏转角增量平均得到Z轴偏转角增量；并根据惯性测量单元坐标系z轴在各采样时刻关于惯性空间坐标系z轴的指向角与XY轴偏转角增量、Z轴偏转角增量叠加确定空间光学相机光轴在各采样时刻关于惯性空间坐标系的z轴的指向信息。

2.根据权利要求1所述的一种空间光学相机的光轴角度测量方法，其特征在于，所述方法包括：每一侧的激光光源的两束激光的光斑位于空间相机焦平面的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种空间光学相机的光轴角度测量方法，其特征在于惯性测量单元中设置有测量基准三维坐标系，惯性测量单元是基于该测量基准三维坐标系来进行上述三个指向角的测量；利用星敏感器对惯性测量单元中的测量基准三维坐标系进行标校，基于预定时间间隔定期读取星敏感器中的信息，并利用该信息对惯性测量单元中的测量基准三维坐标系的x轴、y轴以及z轴分别进行定期在轨标校。

4.根据权利要求2所述的一种空间光学相机的光轴角度测量方法，其特征在于，每一侧的激光光源的两束激光的光斑位于所述正方形对角上。