[发明专利]一种基于地面激光靶标的在轨光谱定标方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种基于地面激光靶标的在轨光谱定标方法及装置。

背景技术

成像光谱仪能够同时获取目标的二维空间图像和一维光谱信息，既能直观反映被测目标的几何形貌，又能提供目标的理化属性，是一种图谱结合的探测手段。上个世纪八十年代以来，光谱成像技术开始被广泛应用于航天航空遥感成像，通过飞行器搭载，在矿产与石油资源探测、水质及大气污染监测、精准农业和林业等领域取得了瞩目成就。目前，这项技术已经逐步渗透到生物医学、艺术品防伪鉴定、食品安全监测、疾病的控制与治疗等民用领域，获得了越来越广泛的研究与运用。对于星载成像光谱仪，发射升空后仪器状态会发生改变，为了能够获得目标有效的光谱信息，除对相机进行实验室定标外，还需要进行在轨定标。

传统的成像光谱仪在轨定标包括内定标、太阳定标和大气吸收线定标。内定标需要携带大量的定标仪器，增加了卫星重量，对所有通道进行扫描需要的周期较长，在太空环境下不能保证定标仪器本身不发生变化，并且需要通过其它部件的转动，使光源进入相机的视场，如此会有转动装置卡滞，造成相机不能对地球成像的危险，而且系统硬件和软件也会非常复杂；当采用大气吸收线进行发射后光谱定标时，只能对个别几个通道进行标定，对于色散非线性的成像光谱仪难以保证其所有通道定标的精度。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于地面激光靶标的在轨光谱定标方法及装置，提高定标的精度。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于地面激光靶标的在轨光谱定标方法，包括：

搭载在卫星上的光谱仪接收至少2个激光器发射的激光，输出响应数据并将所述响应数据发送给处理装置，所述响应数据包括全部光谱通道的光斑位置；

所述处理装置将所述响应数据与实验室光谱定标数据比较，得到在轨光谱定标数据。

一种基于地面激光靶标的在轨光谱定标装置，包括至少2个激光器、定向控制装置以及光束发散角控制装置：

所述定向装置，用于调整所述至少2个激光器之间的间距；

所述光束发散角控制装置，用于调整所述至少2个激光器发射的激光光束的光束发散角；

所述至少2个激光器，用于在预定位置按照预定光束发散角发射激光光束；

激光器发射的激光光束被搭载在卫星上的光谱仪接收，所述光谱仪输出响应数据，所述响应数据包括全部光谱通道的光斑位置。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，基于激光器（地面靶标）发射的光束，获取光谱仪的响应数据，确定不同波长在探测器上的空间位置，与实验室定标数据对比，计算出谱线漂移量，提高在轨定标精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的基于地面激光靶标的在轨光谱定标装置结构示意图。

图2为本发明实施例提供的基于地面激光靶标的在轨光谱定标装置应用示意图。

图3为本发明实施例提供的基于地面激光靶标的在轨光谱定标方法流程示意图。

图4为本发明实施例提供的基于地面激光靶标的在轨光谱定标装置应用示意图。

图5为本发明实施例提供的基于地面激光靶标的在轨光谱定标方法光谱漂移和光斑位置示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种基于地面激光靶标的在轨光谱定标装置，包括至少2个激光器11、定向控制装置12以及光束发散角控制装置13：

定向控制装置12，用于调整至少2个激光器11之间的间距；

光束发散角控制装置13，用于调整至少2个激光器11发射的激光光束的光束发散角；

至少2个激光器11，用于在预定位置按照预定光束发散角发射激光光束；

激光器11发射的激光光束被搭载在卫星上的光谱仪接收，光谱仪输出响应数据，所述响应数据包括全部光谱通道的光斑位置。