一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台制造技术

本发明专利技术提出一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台，包括运动系统、相机载荷、太阳模拟器系统和沙盘；运动系统包括放置在地面上的龙门和与龙门滑动连接的轨道；太阳模拟器系统包括太阳模拟器和太阳光反射镜，太阳光反射镜垂直设置在太阳模拟器正上方，太阳模拟器放置在地面上，沙盘放置在轨道之间，太阳光反射镜用于将太阳模拟器发射的光反射到沙盘上；相机载荷设置在龙门的顶端，随着龙门在轨道上移动来调整相机载荷相对于太阳模拟器和沙盘的距离，以实现对沙盘的成像。本发明专利技术通过将遥感中相机载荷在星下点处垂直成像的关系，在室内的物理仿真平台中以水平成像来代替，解决了物理仿真系统部署空间不够的问题，并且降低整体施工难度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台
本专利技术涉及卫星遥感
，尤其涉及一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台。
技术介绍
遥感是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息)，并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。半物理仿真是在实验室条件下，对各个成像环节进行动态模拟仿真，结合部分计算机仿真结果，最终获得遥感仿真图像，通过接近真实的、可加以控制的模拟仿真过程，测试该遥感系统的性能，并给出评价结果。在利用遥感卫星开展成像实验时，容易受轨道与天气等外部环境影响，很难获取全方位的研究数据，因此需要借助于仿真实验对实验数据进行补充。目前，在对遥感系统进行半物理仿真时，由于实验器材及实验效果的要求，往往需要较大的场地空间。比如遥感系统中的太阳模拟器体积较大，不适合进行悬挂和移动；全维度的构建太阳模拟器、成像载荷与试验目标的位置关系需足够的活动空间等。因此在较小的空间内开展设计部署，整体施工难度较大。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的空基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台，以解决现有仿真系统部署空间不够的问题，并且降低整体施工难度。本专利技术的一个方面，提供了一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台，包括运动系统、相机载荷、太阳模拟器系统和沙盘；所述运动系统包括放置在地面上的龙门和与所述龙门滑动连接的轨道；所述太阳模拟器系统包括太阳模拟器和太阳光反射镜，所述太阳光反射镜垂直设置在所述太阳模拟器上方，所述太阳模拟器放置在地面上，所述沙盘放置在所述轨道之间，所述太阳光反射镜用于将所述太阳模拟器发射的光反射到所述沙盘上；所述相机载荷设置在所述龙门的顶端，随着所述龙门在所述轨道上移动来调整所述相机载荷相对于所述太阳模拟器和所述沙盘的距离，以实现对所述沙盘的成像。其中，还包括三轴云台，所述相机载荷通过所述三轴云台与所述内龙门连接，所述相机载荷通过所述龙门垂直和/或水平运动，以及所述三轴云台俯仰和/或旋转的运动，以实现对所述沙盘的多角度成像。其中，还包括二维移动转台，所述二维移动转台将所述沙盘设置在所述轨道之间，用于调节所述沙盘的旋转和/或俯仰。其中，所述相机载荷包括红外、高光谱和微光相机载荷，以模拟不同的遥感成像情况。本专利技术实施例中提供的技术方案，具有如下技术效果或优点：本实施例通过将遥感中的相机载荷在星下点处垂直成像的关系，在室内的物理仿真平台中以水平成像来代替，使得太阳模拟器不必架设在空中，进而降低了施工难度，解决了在楼层高度有限制的情况下，成像距离太短、幅宽太窄的问题，进而可在室内支撑可见光特性仿真、目标微光特性仿真研究，开展全色、微光等的遥感成像实验和验证。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例所涉及的一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。图1示意性示出了本专利技术一个实施例的一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台的结构示意图。参照图1，本专利技术实施例的基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台可在室内实现，包括运动系统、相机载荷101、太阳模拟器系统和沙盘102，其中，所述运动系统包括放置在地面上的龙门103和与所述龙门103滑动连接的轨道104；所述太阳模拟器系统包括太阳模拟器105和太阳光反射镜106，所述太阳光反射镜106垂直设置在所述太阳模拟器105正上方，所述太阳模拟器105放置在地面上，所述沙盘102设置在所述轨道104之间，所述太阳光反射镜106用于将所述太阳模拟器105发射的光反射到所述沙盘102上。所述相机载荷101设置在所述龙门103的顶端，随着所述龙门在所述轨道上移动来调整所述相机载荷相对于所述太阳模拟器和所述沙盘的距离，以实现对所述沙盘102的成像。其中，所述相机载荷包括红外、高光谱和微光相机载荷，以模拟不同的遥感成像情况。本实施例通过将遥感中的相机载荷在星下点处垂直成像的关系，在室内的物理仿真平台中以水平成像来代替，使得太阳模拟器不必架设在空中，进而降低了施工难度，解决了在楼层高度有限制的情况下，成像距离太短、幅宽太窄的问题，进而可在室内支撑可见光特性仿真、目标微光特性仿真研究，开展全色、微光等的遥感成像实验和验证。在本专利技术的另一个实施例中，所述平台还包括三轴云台107，所述相机载荷101通过所述三轴云台107与所述龙门103连接，所述相机载荷101通过所述龙门103垂直和/或水平运动，以及所述三轴云台107俯仰和/或旋转的运动，以实现对所述沙盘的多角度成像。本实施例通过将遥感中的相机载荷在星下点处垂直成像的关系，在室内的物理仿真平台中以水平成像来代替，使得太阳模拟器不必架设在空中，进而降低了施工难度，增加了光线传播距离和变化的角度，增大了光斑的面积，解决了在楼层高度有限制的情况下，成像距离太短、幅宽太窄的问题，进而实现可在室内支撑可见光特性仿真、目标微光特性仿真研究，开展全色、微光等的遥感成像实验和验证。在本专利技术的这一实施例中，所述平台还包括：二维移动转台108，所述二维移动转台108将所述沙盘102设置在所述轨道104的两轨之间，用于调节所述沙盘102的旋转和/或俯仰。本专利技术实施例，考虑太阳模拟器为大功率设备，不宜移动，通过搭建光路尽量拉长光程距离，获得较大照射场景。沙盘采用二维转台运动底座设计，可旋转、俯仰，在光斑面积内可实现对目标及场景的多角度照射；载荷通过三轴云台安装于运动机械臂，可根据需求配合太阳能模拟器对目标进行成像试验，并且依靠二维移动转台和三轴云台的运动实现更多角度的成像。在本专利技术的一个具体的实施例中，所述空间遥感成像半物理仿真平台包括运动系统、相机载荷、三轴云台、太阳模拟器系统和沙盘系统，其中：1、运动系统，具体包括：龙门1个，轨道两个，嵌套龙门设置在轨道上，龙门可在垂直方向和水平方向上移动，在本专利技术实施例中，所述龙门也可以是可以起到同样移动效果的支架等设备，对此，本专利技术实施例不做具体限制。2、相机载荷高度小于40cm；数量为3个，质量小于50kg，在本专利技术实施例中，相机载荷包括红外、高光谱和微光相机载荷，以实现模拟不同的遥感成像情况，具体的可以根据要实现的成像情况来选择不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台，其特征在于，包括运动系统、相机载荷、太阳模拟器系统和沙盘；所述运动系统包括放置在地面上的龙门和与所述龙门滑动连接的轨道；所述太阳模拟器系统包括太阳模拟器和太阳光反射镜，所述太阳光反射镜垂直设置在所述太阳模拟器正上方，所述太阳模拟器放置在地面上，所述沙盘放置在所述轨道之间，所述太阳光反射镜用于将所述太阳模拟器发射的光反射到所述沙盘上；所述相机载荷设置在所述龙门的顶端，随着所述龙门在所述轨道上移动来调整所述相机载荷相对于所述太阳模拟器和所述沙盘的距离，以实现对所述沙盘的成像。

【技术特征摘要】
2018.01.19 CN 20181005520811.一种基于沙盘运动模式的空间遥感成像半物理仿真平台，其特征在于，包括运动系统、相机载荷、太阳模拟器系统和沙盘；所述运动系统包括放置在地面上的龙门和与所述龙门滑动连接的轨道；所述太阳模拟器系统包括太阳模拟器和太阳光反射镜，所述太阳光反射镜垂直设置在所述太阳模拟器正上方，所述太阳模拟器放置在地面上，所述沙盘放置在所述轨道之间，所述太阳光反射镜用于将所述太阳模拟器发射的光反射到所述沙盘上；所述相机载荷设置在所述龙门的顶端，随着所述龙门在所述轨道上移动来调整所述相机载荷相对于所述太阳模拟器和所述沙盘的距离，以实...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊保，时春雨，周春平，马璐，马楠，朱莉珏，尚婧，
申请(专利权)人：北京市遥感信息研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11