[发明专利]一种遥感器光轴指向精度在轨矫正方法

权利要求书

1.一种遥感器光轴指向精度在轨矫正的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1：根据必要条件公式计算，分析遥感器是否满足观测目标恒星的必要条件；若满足，则进入步骤S2，否则，对遥感器光学参数进行适应性的修改直至满足S1；

步骤S2：通过调整调焦机构，使得像面处于预设焦面距离；在像面处于预设焦面距离后，采用带阈值的矩心法确定目标恒星的像点位置；

步骤S3：根据所述目标恒星的像点位置，按照像偏移距离公式、方位距离公式、俯仰距离公式和偏移角公式分别计算获得目标恒星的实际成像点位置与观测仪焦点之间的距离、方位距离、俯仰距离和偏移角；

步骤S4：通过步骤S3所获得的偏移角计算遥感器当前光轴在水平方向上的偏差角Δθ_方位和在俯仰方向上的偏差角Δθ_俯仰，并根据Δθ_方位和Δθ_俯仰修正遥感器的当前光轴指向位置；

其中，所述必要条件公式为H_cm＞＞H_m，其中，H_cm为遥感器探测恒星目标所获得的幅照度，H_m为探测器正常工作的最小可探测幅照度；

所述带阈值的矩心法的具体公式为：

其中，当I(x,y)＞T时，I'(x,y)＝I(x,y)-T，当I(x,y)≤T时，I'(x,y)＝0，I(x,y)为信号强度，T为信号阈值，x、y满足(x-x₀)²+(y-y₀)²≤R²，R为弥散斑半径；

偏移距离公式的具体计算表达式为：

方位距离公式的具体计算表达式为：Δx_方位＝x_f-x₀；

俯仰距离公式的具体计算表达式为：Δx_俯仰＝y_f-y₀；

偏移角公式的具体计算表达式为：

其中，(x₀，y₀)为目标恒星像点的位置信息，(x_f，y_f)为观测仪焦点的位置信息，f为观测仪的焦距；

偏移角Δθ包括方位偏移角和俯仰偏移角，Δθ在方位方向的分量为方位偏移角，在俯仰方向的分量为俯仰偏移角；

所述步骤S4包括：确定目标恒星像点与焦点之间的连线与水平方向的夹角δ；确定光轴在水平方向上的偏差为Δθ_方位＝arcsin(tanΔθ·sinδ)；确定光轴在俯仰方向上的偏差为Δθ_俯仰＝arcsin(tanΔθ·cosδ)；根据所述Δθ_方位和Δθ_俯仰修正遥感器的当前光轴指向位置。

2.根据权利要求1所述的一种遥感器光轴指向精度在轨矫正的方法，其特征在于，所述H_cm的具体计算公式为H_cm＝H·ω·η·S/S_l，其中，H为目标恒星的幅照度，H＝5*10¹⁰hc/2.512mss(λ)，ms_s(λ)为目标星等数，h为普朗克常数，c为光速，ω为探测器接收光谱能量占总能量的百分比，η为光学透过率，S为通光面积，S＝πD²/4,D为入瞳直径，S_l为星点像面积，S_l＝πd²/4，d为星点像直径。

3.根据权利要求2所述的一种遥感器光轴指向精度在轨矫正的方法，其特征在于，所述H_m为探测器正常工作的最小可探测幅照度的具体计算公式为H_m＝E_α/(DR·T_m)，其中，E_α为探测器饱和曝光量，DR为CCD可用动态范围，T_m为最大积分时间。

4.根据权利要求1所述的一种遥感器光轴指向精度在轨矫正的方法，其特征在于，所述预设焦面距离的具体公式为d＝c×k，其中，d为预设焦面距离，c为弥散斑直径，k为遥感器的F数。