[发明专利]一种用于光学遥感卫星的稳像系统和方法

权利要求书

1.一种用于光学遥感卫星的稳像系统，其特征在于包括：角锥棱镜(3)、相机主镜(4)、相机次镜(5)、稳像镜(6)、成像探测器(7)、位置探测器(8)和伺服控制器(9)；其中，

从被拍摄目标(10)发出的成像光经过相机主镜(4)反射至相机次镜(5)，再经相机次镜(5)反射至稳像镜(6)，再经稳像镜(6)反射至成像探测器(7)并成像；

恒星(1)发出的参考光通过角锥棱镜(3)反射至相机主镜(4)，再经相机主镜(4)反射至相机次镜(5)，再经相机次镜(5)反射至稳像镜(6)，再经稳像镜(6)反射至位置探测器(8)并成像；位置探测器(8)通过测量恒星像点的位置变化间接得到相机视轴相对于惯性参考系的变化即相机视轴变化量，位置探测器(8)将探测到的相机视轴变化量输入给伺服控制器(9)，伺服控制器(9)根据相机视轴变化量和预设遥感卫星姿态变化角度得到补偿角度，伺服控制器(9)根据补偿角度控制稳像镜(6)，保证参考光和成像光的稳定；

角锥棱镜(3)都会使出射光偏转180°即与入射光平行；

成像探测器(7)和位置探测器(8)固定连接，位置探测器(8)通过伺服控制器(9)与稳像镜(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的用于光学遥感卫星的稳像系统，其特征在于：伺服控制器(9)根据相机视轴变化量和预设遥感卫星姿态变化角度得到补偿角度通过以下步骤得到：

预设积分开始时刻t₀，位置探测器(8)测到参考光像点的位置为P₀；在下一采样时刻t₁，位置探测器(8)测到参考光像点的位置为P₁；则t₁时刻相对于t₀时刻，参考光的位置变化量为(P₁-P₀)，根据参考光的位置变化量得到相机视轴变化量Δθ＝arctan[(P₁-P₀)/f]；其中，f为相机焦距；

t₀时刻至t₁时刻遥感卫星姿态应该变化角度为θ；

补偿角度为Δθ+θ。

3.根据权利要求1所述的用于光学遥感卫星的稳像系统，其特征在于：角锥棱镜(3)数量为不小于2个，多个角锥棱镜(3)沿相机主镜(4)的周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的用于光学遥感卫星的稳像系统，其特征在于：成像探测器(7)和位置探测器(8)位于同一竖直线。

5.一种用于光学遥感卫星的稳像方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

从被拍摄目标(10)发出的成像光经过相机主镜(4)反射至相机次镜(5)，再经相机次镜(5)反射至稳像镜(6)，再经稳像镜(6)反射至成像探测器(7)并成像；

恒星(1)发出的参考光通过角锥棱镜(3)反射至相机主镜(4)，再经相机主镜(4)反射至相机次镜(5)，再经相机次镜(5)反射至稳像镜(6)，再经稳像镜(6)反射至位置探测器(8)并成像；位置探测器(8)通过测量恒星像点的位置变化间接得到相机视轴相对于惯性参考系的变化即相机视轴变化量，位置探测器(8)将探测到的相机视轴变化量输入给伺服控制器(9)，伺服控制器(9)根据相机视轴变化量和预设遥感卫星姿态变化角度得到补偿角度，伺服控制器(9)根据补偿角度控制稳像镜(6)，保证参考光和成像光的稳定；

角锥棱镜(3)都会使出射光偏转180°即与入射光平行；

成像探测器(7)和位置探测器(8)固定连接，位置探测器(8)通过伺服控制器(9)与稳像镜(6)相连接。