[发明专利]地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统

权利要求书

1.地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：包括二维指向步进凝视扫描系统、前置光学系统、干涉系统、后光学系统、汇聚成像系统、面阵探测器系统和反演处理系统；二维指向步进扫描系统进行步进扫描，以凝视方式接受经地物反射或发射的辐射能量；前置光学系统接收经二维指向步进扫描系统反射后的能量，并将光束口径压缩后出射至干涉系统；干涉系统将光束分为透射光束和反射光束，透射光束和反射光束产生不同的光程差干涉后进入到后光学系统；后光学系统再一次将光束口径压缩，分为中波红外与长波红外两个谱段后分别进入汇聚成像系统；汇聚成像系统将中波红外与长波红外两个谱段光波汇聚在面阵探测器系统的焦面上；面阵探测器系统接收干涉图像，获得空间信息和辐射信息；反演处理系统将面阵探测器系统的空间信息和辐射信息反演为光谱信息，在静止轨道上实现光谱成像。

2.根据权利要求1的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述二维指向步进扫描系统包括平面反射镜(1)和驱动电机(2)，驱动电机(2)带动平面反射镜(1)绕中心轴旋转，实现地球静止轨道步进凝视扫描；所述二维指向步进扫描系统以0.8°为单位在±12°范围内步进扫描，工作温度范围250K-290K。

3.根据权利要求2的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述驱动电机(2)为高功率因数永磁同步力矩电机，以直接驱动方式完成平面反射镜(1)的驱动。

4.根据权利要求1的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述前置光学系统包括第一抛物反射镜(3)和第二抛物反射镜(4)；第一抛物反射镜(3)、第二抛物反射镜(4)离轴设置，焦点重合，第一抛物反射镜(3)的焦距大于第二抛物反射镜(4)的焦距；所述前置光学系统视场角为±0.4°，前置光学系统压缩比小于3.125倍。

5.根据权利要求1的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述干涉系统包括分束补偿镜(5)、第一反射镜(6)、第二反射镜(7)和折转镜(8)；分束补偿镜(5)45°放置，第一反射镜(6)与第二反射镜(7)分别设置在分束补偿镜(5)的两侧，且到分束补偿镜(5)的距离相等；分束补偿镜(5)将光束分为透射光束和反射光束，透射光束由第一反射镜(6)反射，反射光束由第二反射镜(7)反射，反射后的两束光经分束补偿镜(5)干涉后入射至折转镜(8)上。

6.根据权利要求5的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述分束补偿镜(5)为ZnSe材料。

7.根据权利要求1的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述干涉系统采用基于立体角镜动镜扫描干涉系统。

8.根据权利要求1的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述后光学系统包括第三抛物反射镜(9)、第四抛物反射镜(10)和分色片(11)；第三抛物反射镜(9)、第四抛物反射镜(10)离轴设置，焦点重合，第三抛物反射镜(9)的焦距大于第四抛物反射镜(10)的焦距；分色片(11)成45°设置在第四抛物反射镜(10)的右侧，将宽谱段光波分为中波部分和长波部分。

9.根据权利要求1的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述干涉系统、后光学系统和汇聚光学系统的工作温度为150K。

10.根据权利要求1的地球静止轨道高分辨率干涉光谱成像系统，其特征在于：所述面阵探测器系统包括热红外面阵探测器(13)和中波红外面阵探测器(14)；热红外面阵探测器(13)、中波红外面阵探测器(14)为HgCdTe探测器，象元尺寸50μm，探测器规模256×128，工作温度70K。