[发明专利]基于复眼相机的卫星及其天基观测系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星总体技术领域的天基观测技术，具体地，涉及一种由多颗复眼卫星组网的用于的多目标监视的基于复眼相机的卫星及其天基观测系统。

背景技术

随着天基观测系统对光学成像系统的要求越来越高，人们对光学系统的性能要求也越来越高，尤其是重量、尺寸、视场、分辨率等指标。

传统的天基观测系统一般采用数量较多的卫星组网进行联合监视，由于单个卫星的视场窄，观测目标的能力有限，因此不仅需要较高的机动能力，而且需要数量繁多的卫星同时观测，效能低下。

昆虫复眼是由许多个结构与功能相同的小眼通过曲面阵列的形式组合而成。单个复眼的小眼个数从几百到几万个不等，小眼的数目越多视场就越大，对运动物体的分辨能力就越强，人们结合其体积小、重量轻、视场大等优点，设计出了多个小相机阵列排列的“复眼”光学系统，与单孔径光学系统相同，复眼光学系统具有先天优势，将目前广泛使用的单孔径光学系统用多孔径光学系统代替从而达到使整个系统轻巧、高效的目的。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的天基观测系统单星效能低、卫星数量多等问题，提供了一种基于复眼相机的卫星及其天基观测系统。

本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于复眼相机的卫星，包括复眼相机系统以及用于搭载复眼相机系统的卫星平台系统。

优选地，所述复眼相机系统由多个(数十个)具有180度全视场且直径较小的小型相机组成。

优选地，所述基于复眼相机的卫星具有如下任一种参数结构：

所述卫星平台系统采用1000kg平台，所述复眼相机系统的视场为18×18°，所述基于复眼相机的卫星的视场为180×360°；

所述卫星平台系统采用3000kg平台，所述复眼相机系统的视场为1×1°，所述基于复眼相机的卫星的视场为60×60°；

所述卫星平台系统采用9000kg平台，所述复眼相机系统的视场为0.1×0.1°，所述基于复眼相机的卫星的视场为12×12°。

根据本发明的另一个方面，提供了一种天基观测系统，主要由多颗基于复眼相机的卫星组网形成，其中，多颗基于复眼相机的卫星具有如下任一种或任多种参数结构：

卫星平台系统采用1000kg平台，复眼相机系统的视场为18×18°，基于复眼相机的卫星的视场为180×360°，卫星飞行在太阳同步晨昏轨道上，形成空间目标监视能力；

卫星平台系统采用3000kg平台，复眼相机系统的视场为1×1°，基于复眼相机的卫星的视场为60×60°，卫星飞行在太阳同步轨道上，形成对地普查能力；

卫星平台系统采用9000kg平台，复眼相机系统的视场为0.1×0.1°，基于复眼相机的卫星的视场为12×12°，卫星运行在静止轨道，形成对天地往返动目标的监测能力。

本发明提供的基于复眼相机的卫星及其天基观测系统，采用多颗基于复眼相机的卫星，可应用于空间目标动态感知任务、对地测绘任务和天地往返动目标观测任务。

与现有技术相比，本发明具有如下技术特点：

1、能够大范围捕获与多目标跟踪，成像分辨率均匀，对动态目标敏感，能够解决传统天基观测系统繁琐而复杂的问题，且可靠性高；

2、基于复眼相机的卫星，由于相对单孔径相机具有视场大、无轴外像差、景深大、动态目标敏感等优点，不但可以实现全视场成像，且轴外轴内成像质量一致，还可以超远距离成像，其对目标运动信息的捕获及预测更为精确，采用较少数量的卫星组网即可实现较高的监视效能，相对于传统的监视系统具有较多优势；

3、卫星平台系统搭载视场为全视场(180°)的复眼相机系统，形成大范围、多目标观测，通过合理的轨道选择，，可以完成空间目标动态感知任务；

4、基于复眼相机的卫星运行在近地太阳同步轨道，搭载大视场复眼相机，形成超宽视景、均匀分辨率的图像，可以应用于对地测绘任务；

5、基于复眼相机的卫星定点在地球同归轨道上，搭载高分辨率复眼相机，对天地往返目标形成全方位、高动态灵敏度的不间断监测，可以应用于对天地往返动目标的观测任务。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为基于复眼相机的卫星三视图，其中，(a)为主视图，(b)为侧视图，(c)为俯视图；