[发明专利]一种空间测绘相机焦面装调装置及方法

说明书

本发明涉及一种空间测绘相机焦面装调装置及方法，尤其涉及一种计算机辅助空间测绘相机焦面快速装调方法，属于航天光学遥感器技术领域。本发明可显著提高空间测绘相机的焦面装调效率，能够快速准确的完成焦面装调，有利于批量化生产，有利于缩短产品的研制周期；本发明的方法中一次焦面垫片的修正即可完成相机系统集成，避免了以往空间测绘相机系统集成需要数次迭代情况的发生。

技术领域

本发明涉及一种空间测绘相机焦面装调装置及方法，尤其涉及一种计算机辅助空间测绘相机焦面快速装调方法，属于航天光学遥感器技术领域。

背景技术

空间测绘相机是进行民用、军用地图绘制的重要技术装备，其成像质量及几何特性指标至关重要。高质量的成像能力和稳定的视轴夹角、内方位元素与畸变以及线阵平行性是空间测绘相机的必备条件。

空间测绘相机在完成镜头的光学装调后，需要将镜头组件与焦面组件进行系统集成，实现镜头与焦面组件的精准对接，确保相机各视场的离焦量及焦面组件的线阵水平满足技术要求。由于离轴反射式相机的优秀成像品质，越来越多的空间测绘相机采用这一光学系统设计形式。但该光学系统形式在进行焦面组件装调时各视场的离焦量与线阵水平会相互耦合，互相干扰，按照传统的方法需要反复的尝试，效率低下，需要探索更高效的方法来实现空间测绘相机焦面快速装调。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种空间测绘相机焦面装调装置及方法，该方法可实现空间测绘相机的焦面快速装调，同时满足各视场共焦及线阵水平的要求。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种空间测绘相机焦面装调装置，该装置包括分屏显示器、积分球、矩形靶标、平行光管和二维气浮转台；待测试的空间测绘相机中包括相机镜头、焦面组件和焦面垫片；焦面组件固定安装在相机镜头上，焦面组件和相机镜头之间通过焦面垫片进行相对位置及角度的调整；

矩形靶标位于平行光管的焦面位置；积分球固定安装在平行光管的进光口侧；待测试的空间测绘相机位于二维气浮转台上；

积分球发出平行光，平行光照射矩形靶标后，矩形靶标的像通过平行光管进入相机镜头，矩形靶标的像汇聚于焦面组件中的线阵CCD上，矩形靶标的像通过分屏显示器进行显示。

一种空间测绘相机焦面装调方法，该方法的步骤包括：

步骤S100：将相机镜头放置到二维气浮转台上，并调整相机镜头的位置，使相机镜头的光轴与平行光管的视轴平行，且平行光管的出射光能够覆盖相机镜头的全口径，平行光管的焦面位置安装矩形靶标；

步骤S200:将焦面组件固定安装在相机镜头上，且焦面组件和相机镜头之间有焦面垫片；焦面组件固定安装在相机镜头上时，焦面组件与大地水平；

与大地水平的测试方法为：利用电子经纬仪测量焦面组件中的线阵CCD的水平度，调整焦面垫片及焦面组件相对位置，使焦面组件中的线阵CCD水平度不超过3″；

步骤S300:建立步骤S200中焦面组件的三维模型，比如使用Pro/E软件建立；

步骤S400:测试步骤S200中焦面组件的离焦量；

步骤S500:将步骤S400得到的离焦量带入到步骤S300中的三维模型中，得到焦面垫片的修正量；

步骤S600:根据步骤S500得到的修正量修正焦面组件和相机镜头之间的焦面垫片；

步骤S700:测试步骤S600中焦面组件的离焦量是否满足需求。