本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，包括：光源、靶標(biāo)、平行光管、天車(chē)吊鉤、衛(wèi)星吊具、柔性繩索、衛(wèi)星、信號(hào)采集儀、計(jì)算機(jī)；其中，衛(wèi)星經(jīng)柔性繩索由衛(wèi)星吊具懸掛于天車(chē)吊鉤；靶標(biāo)由光源照射經(jīng)平行光管來(lái)模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，并經(jīng)衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)成像；柔性繩索用于模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)的自由邊界條件；信號(hào)采集儀分別采集飛輪在不同工況下衛(wèi)星相機(jī)所成的像；計(jì)算機(jī)用于處理信號(hào)采集儀所采集的圖像。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)平行光管模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，利用信號(hào)采集儀采集飛輪在不同工況下光學(xué)相機(jī)所成的像，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理分析后可得所關(guān)心頻率帶寬內(nèi)微振動(dòng)環(huán)境下所成像的相對(duì)像移量以及特定頻率點(diǎn)的MTF值。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于空間光學(xué)遙感
，特別是涉及一種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置。
技術(shù)介紹
在空間光學(xué)衛(wèi)星中，隨著光學(xué)衛(wèi)星分辨率的不斷提高，光學(xué)相機(jī)對(duì)指向精度要求越來(lái)越高，對(duì)星上正常工作部件所引起的微振動(dòng)越來(lái)越敏感，飛輪、陀螺等是衛(wèi)星姿控關(guān)鍵部件(以下以飛輪為例)，其正常工作時(shí)產(chǎn)生的微振動(dòng)對(duì)高分辨率光學(xué)相機(jī)的成像質(zhì)量有著直接的影響。星上微振動(dòng)力學(xué)環(huán)境響應(yīng)幅值小、頻譜寬，會(huì)嚴(yán)重影響高分辨率光學(xué)衛(wèi)星的穩(wěn)定性、指向精度，從而影響高分衛(wèi)星分辨率，因此，需在地面進(jìn)行微振動(dòng)成像試驗(yàn)，而星上微振動(dòng)響應(yīng)量級(jí)與地面噪聲相當(dāng)，微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像的測(cè)試方法則尤為重要。與本專(zhuān)利技術(shù)最為接近的已有技術(shù)是北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部的王澤宇等于2015年在中國(guó)空間技術(shù)研究院北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所出版的“航天器環(huán)境工程”期刊上提出的《某遙感衛(wèi)星平臺(tái)的微振動(dòng)試驗(yàn)研究》。該設(shè)計(jì)如圖1所示，包括吊鉤10、整星吊具20、柔性繩索30、衛(wèi)星40。傳感器測(cè)點(diǎn)在星上布置位置如圖2所示。整星吊具20上端經(jīng)吊鉤與天車(chē)相連，下端經(jīng)柔性繩索30與衛(wèi)星40相連。所采用柔性繩索基頻為4.67Hz，在整星柔性懸吊條件下，測(cè)量了飛輪在不同工作轉(zhuǎn)速下微振動(dòng)的響應(yīng)變化，測(cè)得背景噪聲大于10—4g，分析了微振動(dòng)的傳遞規(guī)律，積累了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為后續(xù)微振動(dòng)分析和試驗(yàn)提供了一定的參考。這種星上微振動(dòng)測(cè)試設(shè)計(jì)方法的缺點(diǎn)是:采用加速度傳感器測(cè)量微振動(dòng)響應(yīng)情況，沒(méi)有直接得到微振動(dòng)條件下相機(jī)所成的像，無(wú)法定量分析微振動(dòng)對(duì)成像影響的相對(duì)像移量和特定頻率點(diǎn)對(duì)相機(jī)光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)MTF的影響(相對(duì)像移量和MTF是評(píng)價(jià)微振動(dòng)對(duì)成像影響的有效指標(biāo))。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于模擬衛(wèi)星在軌正常工作時(shí)星上飛輪微振動(dòng)環(huán)境，采集星上飛輪正常工作時(shí)光學(xué)相機(jī)所成的像，通過(guò)所采圖像來(lái)分析所關(guān)心頻率帶寬內(nèi)微振動(dòng)環(huán)境下所成像的相對(duì)像移量以及特定頻率點(diǎn)的MTF值，特設(shè)計(jì)一種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案具體如下:—種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，包括:光源、靶標(biāo)、平行光管、天車(chē)吊鉤、衛(wèi)星吊具、柔性繩索、衛(wèi)星、信號(hào)采集儀、計(jì)算機(jī);其中，衛(wèi)星經(jīng)柔性繩索由衛(wèi)星吊具懸掛于天車(chē)吊鉤；靶標(biāo)由光源照射經(jīng)平行光管來(lái)模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，并經(jīng)衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)成像；柔性繩索用于模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)的自由邊界條件；信號(hào)采集儀分別采集飛輪在不同工況下衛(wèi)星相機(jī)所成的像；計(jì)算機(jī)用于處理信號(hào)采集儀所采集的圖像。在上述技術(shù)方案中，信號(hào)采集儀與衛(wèi)星成像器件相連。在上述技術(shù)方案中，計(jì)算機(jī)與信號(hào)采集儀電纜連接。本專(zhuān)利技術(shù)具有以下的有益效果:本專(zhuān)利技術(shù)提供一種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室所具備的試驗(yàn)條件，通過(guò)平行光管模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，利用信號(hào)采集儀采集飛輪在不同工況下光學(xué)相機(jī)所成的像，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理分析后可得所關(guān)心頻率帶寬內(nèi)微振動(dòng)環(huán)境下所成像的相對(duì)像移量以及特定頻率點(diǎn)的MTF值，為后續(xù)微振動(dòng)試驗(yàn)和微振動(dòng)抑制方案設(shè)計(jì)提供定量參考數(shù)據(jù)，同時(shí)，為高分辨率衛(wèi)星地面試驗(yàn)提供一種技術(shù)基礎(chǔ)。【附圖說(shuō)明】下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是已有技術(shù)衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)試驗(yàn)方案示意圖；圖2是已有技術(shù)衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)試驗(yàn)傳感器測(cè)點(diǎn)布置位置示意圖；圖3是本專(zhuān)利技術(shù)的用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本專(zhuān)利技術(shù)的用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置的具體實(shí)施流程圖。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)做以詳細(xì)說(shuō)明。如圖3和4所示，一種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，包括:光源1、靶標(biāo)2、平行光管3、天車(chē)吊鉤4、衛(wèi)星吊具5、柔性繩索6、衛(wèi)星7、信號(hào)采集儀8、計(jì)算機(jī)9。衛(wèi)星7經(jīng)柔性繩索6由衛(wèi)星吊具5懸掛于天車(chē)吊鉤4，組成衛(wèi)星整星懸吊系統(tǒng)，光源1、靶標(biāo)2、平行光管3與衛(wèi)星7組成成像系統(tǒng)，信號(hào)采集儀8與衛(wèi)星成像器件相連，計(jì)算機(jī)9與信號(hào)采集儀8電纜連接。根據(jù)圖4的流程完成衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試。工作原理說(shuō)明:衛(wèi)星7經(jīng)柔性繩索6由衛(wèi)星吊具5懸掛于天車(chē)吊鉤4，柔性繩索6固有頻率很小，用于模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)的自由邊界條件;靶標(biāo)2由光源I照射經(jīng)平行光管3來(lái)模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，并經(jīng)衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)成像;信號(hào)采集儀8分別采集飛輪在不同工況下衛(wèi)星相機(jī)所成的像;計(jì)算機(jī)9用于處理信號(hào)采集儀8所采集的圖像。本專(zhuān)利技術(shù)的用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置的工作過(guò)程為:首先，分析出試驗(yàn)測(cè)試環(huán)境所處背景噪聲；然后，分析不同工況下所采圖像，由計(jì)算機(jī)得出所關(guān)心頻率帶寬內(nèi)微振動(dòng)環(huán)境下所成像的相對(duì)像移量以及特定頻率點(diǎn)的MTF值。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本專(zhuān)利技術(shù)創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。【主權(quán)項(xiàng)】1.一種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，其特征在于，包括:光源(I)、靶標(biāo)(2)、平行光管(3)、天車(chē)吊鉤(4)、衛(wèi)星吊具(5)、柔性繩索(6)、衛(wèi)星(7)、信號(hào)采集儀(8)、計(jì)算機(jī)(9);其中， 衛(wèi)星(7)經(jīng)柔性繩索(6)由衛(wèi)星吊具(5)懸掛于天車(chē)吊鉤(4); 靶標(biāo)(2)由光源(I)照射經(jīng)平行光管(3)來(lái)模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，并經(jīng)衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)成像； 柔性繩索(6)用于模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)的自由邊界條件； 信號(hào)采集儀(8)分別采集飛輪在不同工況下衛(wèi)星相機(jī)所成的像； 計(jì)算機(jī)(9)用于處理信號(hào)采集儀(8)所采集的圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，其特征在于，信號(hào)采集儀(8)與衛(wèi)星成像器件相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，其特征在于，計(jì)算機(jī)(9)與信號(hào)采集儀(8)電纜連接。【專(zhuān)利摘要】本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，包括：光源、靶標(biāo)、平行光管、天車(chē)吊鉤、衛(wèi)星吊具、柔性繩索、衛(wèi)星、信號(hào)采集儀、計(jì)算機(jī)；其中，衛(wèi)星經(jīng)柔性繩索由衛(wèi)星吊具懸掛于天車(chē)吊鉤；靶標(biāo)由光源照射經(jīng)平行光管來(lái)模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，并經(jīng)衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)成像；柔性繩索用于模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)的自由邊界條件；信號(hào)采集儀分別采集飛輪在不同工況下衛(wèi)星相機(jī)所成的像；計(jì)算機(jī)用于處理信號(hào)采集儀所采集的圖像。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)平行光管模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，利用信號(hào)采集儀采集飛輪在不同工況下光學(xué)相機(jī)所成的像，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理分析后可得所關(guān)心頻率帶寬內(nèi)微振動(dòng)環(huán)境下所成像的相對(duì)像移量以及特定頻率點(diǎn)的MTF值。【IPC分類(lèi)】H04N17/06【公開(kāi)號(hào)】CN105530514【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610058478【專(zhuān)利技術(shù)人】賈學(xué)志, 張雷, 鐘興, 李季, 叢杉珊, 李林, 李艷杰 【申請(qǐng)人】長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司【公開(kāi)日】2016年4月27日【申請(qǐng)日】2016年1月28日本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)對(duì)相機(jī)成像影響的測(cè)試裝置，其特征在于，包括：光源(1)、靶標(biāo)(2)、平行光管(3)、天車(chē)吊鉤(4)、衛(wèi)星吊具(5)、柔性繩索(6)、衛(wèi)星(7)、信號(hào)采集儀(8)、計(jì)算機(jī)(9)；其中，衛(wèi)星(7)經(jīng)柔性繩索(6)由衛(wèi)星吊具(5)懸掛于天車(chē)吊鉤(4)；靶標(biāo)(2)由光源(1)照射經(jīng)平行光管(3)來(lái)模擬無(wú)窮遠(yuǎn)處的物，并經(jīng)衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)成像；柔性繩索(6)用于模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)的自由邊界條件；信號(hào)采集儀(8)分別采集飛輪在不同工況下衛(wèi)星相機(jī)所成的像；計(jì)算機(jī)(9)用于處理信號(hào)采集儀(8)所采集的圖像。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賈學(xué)志，張雷，鐘興，李季，叢杉珊，李林，李艷杰，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：吉林;22
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